KR20080068102A - Positioning device, positioning control method, positioning control program and recording medium - Google Patents
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Abstract
측위 장치(1020)는, 소정의 레플리카 측위 기초 부호와 소정의 발신원으로부터의 측위 기초 부호의 상관 처리를 행하여 측위 기초 부호의 현재의 위상을 산출하는 위상 산출부와, 전회 측위 시에 사용된 위상과, 측위 기초 부호를 실은 전파의 주파수의 도플러 편이와, 전회 측위 시로부터의 경과 시간에 의거하여, 현재의 위상을 예측한 경우의 예측 위상을 산출하는 예측 위상 산출부와, 산출된 현재의 위상과 예측 위상의 위상차가 미리 규정한 위상차 혀용 범위 내인지의 여부를 판단하는 위상차 평가부와, 위상차 허용 범위 내의 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위하는 측위부를 갖는다.The positioning device 1020 includes a phase calculating unit that calculates a current phase of the positioning base code by performing correlation processing between the predetermined replica positioning base code and the positioning base code from a predetermined source, A prediction phase calculator for calculating a prediction phase when the current phase is predicted based on the Doppler shift of the frequency of the radio wave carrying the positioning base code, the elapsed time from the last positioning time, and the calculated current phase It has a phase difference evaluation part which determines whether the phase difference of a prediction phase is in the predetermined phase difference range, and the positioning part which positions a present position using the phase within a phase difference tolerance range.
Description
본 발명은, 발신원으로부터의 전파를 이용하는 측위 장치, 측위 제어 방법, 측위 제어 프로그램 및 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning device, a positioning control method, a positioning control program, and a recording medium using radio waves from a source.
종래, 위성 항법 시스템인 예를 들면, GPS(Global Positioning System)를 이용해 GPS 수신기의 현재 위치를 측위하는 측위 시스템이 실용화되어 있다.Background Art Conventionally, a positioning system for positioning a current position of a GPS receiver using a GPS (Global Positioning System), which is a satellite navigation system, has been put into practical use.
이 GPS 수신기는, GPS 위성의 궤도 등을 나타내는 항법 메시지(개략 위성 궤도 정보:알마낙, 정밀 위성 궤도 정보:에피메리스 등을 포함한다)에 의거하여, GPS 위성으로부터의 전파(이후, 위성 전파라고 한다)에 실려 있는 의사 잡음 부호(이후, PN(Psuedo random noise code)부호라고 한다) 중 하나인 C/A(Clear and Acquision 또는 Coarse and Access)코드를 수신한다. C/A코드는, 측위의 기초가 되는 부호이다.The GPS receiver transmits radio waves from GPS satellites (hereinafter, satellite radio waves) based on navigation messages indicating the orbit of the GPS satellites (including rough satellite orbit information: almanac, precision satellite orbit information: epimeris, etc.). A C / A (Clear and Acquision or Coarse and Access) code, which is one of the pseudo noise codes (hereinafter referred to as PN (Psuedo random noise code) codes), is received. The C / A code is a code on which positioning is based.
GPS 수신기는, 그 C/A코드가 어느 GPS 위성으로부터 발신된 것인지를 특정한 후, 예를 들면, 그 C/A코드의 위상(코드 페이즈)에 의거하여, GPS 위성과 GPS 수신기의 거리(의사 거리)를 산출한다. 그리고, GPS 수신기는, 3개 이상의 GPS 위성에 대한 의사 거리와, 각 GPS 위성의 위성 궤도상의 위치에 의거하여, GPS 수신기의 위치를 측위하도록 되어 있다. 예를 들면, C/A코드는, 1.023Mbps의 비트율이고, 코드의 길이는 1,023칩이다. 따라서 C/A코드는, 1밀리 세컨드(ms) 사이로 전파가 진행되는 거리인 약 300킬로미터(km)마다, 나란히 달리고 있다고 생각할 수 있다. 이 때문에, 위성 궤도상의 GPS 위성의 위치와, GPS 수신기의 개략 위치로부터 GPS 위성과 GPS 수신기의 사이에 C/A코드가 몇 개 있는지를 산출함으로써, 의사 거리를 산출할 수 있다. 보다 상세하게는, C/A코드의 1주기(1,023칩)분(C/A코드의 정수 부분)을 산출하고, 또한, C/A코드의 위상(C/A코드의 단수 부분)을 특정하면, 의사 거리를 산출할 수 있다. 여기서, C/A코드의 정수 부분은, GPS 수신기의 개략 위치가 일정한 정밀도인 예를 들면, 150km 이내이면 추정 가능하다. 이 때문에, GPS 수신기는, C/A코드의 위상을 특정함으로써, 의사 거리를 산출할 수 있다.The GPS receiver determines which GPS satellite the C / A code originates from, and then, based on the phase (code phase) of the C / A code, for example, the distance between the GPS satellite and the GPS receiver (pseudo distance). ) Is calculated. The GPS receiver is configured to position the GPS receiver based on a pseudo distance with respect to three or more GPS satellites and a position on the satellite orbit of each GPS satellite. For example, a C / A code has a bit rate of 1.023 Mbps and a code length of 1,023 chips. Therefore, it can be considered that the C / A code runs side by side every 300 km (km), which is a distance in which radio waves propagate between one millisecond (ms). Therefore, the pseudo distance can be calculated by calculating how many C / A codes are between the GPS satellites and the GPS receiver from the position of the GPS satellites on the satellite orbit and the outline position of the GPS receiver. More specifically, if one cycle (1,023 chips) of the C / A code is calculated (an integer part of the C / A code), and the phase of the C / A code (the singular part of the C / A code) is specified, , The pseudo distance can be calculated. Here, the integer part of the C / A code can be estimated if the approximate position of the GPS receiver is within a certain precision, for example, within 150 km. For this reason, the GPS receiver can calculate the pseudo distance by specifying the phase of the C / A code.
GPS 수신기는, 예를 들면, 수신한 C/A코드와 GPS 수신기 내부에서 생성한 레플리카 C/A코드의 상관을 취해 적산하고, 상관 적산값이 일정한 레벨에 이른 경우에, C/A코드의 위상을 특정한다. 이때, GPS 수신기는, 레플리카 C/A코드의 위상 및 주파수를 어긋나게 하면서 상관 처리를 행하고 있다.The GPS receiver, for example, takes the correlation between the received C / A code and the replica C / A code generated inside the GPS receiver and integrates it, and the phase of the C / A code when the correlation integration value reaches a constant level. Specifies. At this time, the GPS receiver performs correlation processing while shifting the phase and frequency of the replica C / A code.
그런데, C/A코드를 실은 위성 전파의 전파 강도가 약한 경우에는, 충분한 신호 강도를 얻을 수 없고, C/A코드의 위상을 특정하는 것이 곤란해진다.By the way, when the radio wave strength of satellite radio waves carrying a C / A code is weak, sufficient signal strength cannot be obtained, and it becomes difficult to specify the phase of the C / A code.
이에 대해서, 수신 신호의 세그먼트를 처리한 결과를, 한계 신호 잡음비(SNR)가 달성될 때까지, 코히런트에(동기적으로) 연속해서 조합하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1).On the other hand, the technique which combines the result of processing the segment of a received signal continuously and coherently (synchronously) until the limit signal noise ratio (SNR) is achieved is proposed (for example, patent document 1). ).
[특허 문헌 1:일본국 특허공표 2004-501352호 공보][Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2004-501352]
그러나, GPS 위성과 GPS 수신기는 상대적으로 이동하기 때문에, GPS 수신기에 도달하는 위성 전파의 도달 주파수는 도플러 편이에 의해서 변화한다.However, since the GPS satellites and the GPS receiver move relatively, the arrival frequency of the satellite radio waves reaching the GPS receiver changes due to the Doppler shift.
여기서, 신호 강도가 약한 경우에는, GPS 수신기측의 동기용 주파수를 계속적으로 변화하는 도달 주파수에 동기하는 것이 곤란한 경우가 있다.Here, when the signal strength is weak, it may be difficult to synchronize the synchronization frequency on the GPS receiver side to the continuously changing arrival frequency.
그리고, GPS 수신기측의 동기용 주파수가 도달 주파수와 괴리되어 있는 경우에는, 상관적산값이 일정한 레벨에 이르렀다고 해도, 그때의 C/A코드의 위상의 정밀도는 열화한다. 이 때문에, 그 위상을 사용하여 측위하면, 측위 위치의 정밀도가 열화하는 경우가 있다는 문제가 있다.When the synchronization frequency on the GPS receiver side is different from the arrival frequency, even if the correlation integration value reaches a constant level, the accuracy of the phase of the C / A code at that time deteriorates. For this reason, when positioning using the phase, there exists a problem that the precision of a positioning position may deteriorate.
그래서, 본 발명은, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있는 측위 장치, 측위 장치의 제어 방법, 그 프로그램 및 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides a positioning device, a method of controlling the positioning device, a program thereof, and a recording medium which can be accurately positioned after verifying the accuracy of the phase of the positioning base code under a weak electric field having a weak radio wave strength. For the purpose of
본 발명의 1 형태는, 소정의 레플리카 측위 기초 부호와 소정의 발신원으로부터의 측위 기초 부호의 상관 처리를 행하여 상기 측위 기초 부호의 현재의 위상을 산출하는 위상 산출부와, 전회 측위 시에 사용된 상기 위상과, 상기 측위 기초 부호를 실은 전파의 주파수의 도플러 편이와, 전회 측위 시로부터의 경과 시간에 의거하여, 현재의 상기 위상을 예측한 경우의 예측 위상을 산출하는 예측 위상 산출부와, 상기 위상 산출부에 의해 산출된 상기 위상과 상기 예측 위상의 위상차가 소정의 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 위상차 평가부와, 상기 위상차 허용 범위 내의 상기 위상차에 대응하는 상기 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위 하는 측위부를 갖는 측위 장치에 관한다.One aspect of the present invention is a phase calculating section that performs correlation processing between a predetermined replica positioning base code and a positioning base code from a predetermined source, and calculates a current phase of the positioning base code; A prediction phase calculator for calculating a prediction phase when the current phase is predicted based on a phase, a Doppler shift of the frequency of the radio wave carrying the positioning base code, and the elapsed time from the last positioning time, and the phase A current position using a phase difference evaluation unit that determines whether or not the phase difference between the phase and the predicted phase calculated by the calculation unit is within a predetermined phase difference tolerance range, and the phase corresponding to the phase difference within the phase difference tolerance range Relates to a positioning device having a positioning unit for positioning.
이에 의하면, 측위 장치는, 위상차 평가부를 갖기 때문에, 위상차가 상기 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단할 수 있다. 즉, 측위 장치는, 위상의 정밀도를 검증할 수 있다.According to this, since a positioning device has a phase difference evaluation part, it can judge whether a phase difference exists in the said phase difference tolerance range. That is, the positioning device can verify the accuracy of the phase.
또, 측위 장치는, 측위부를 갖기 때문에, 위상차 허용 범위 내의 위상차에 대응하는 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위할 수 있다.Moreover, since a positioning device has a positioning part, it can position a present position using the phase corresponding to the phase difference within a phase difference tolerance range.
이로 인해, 측위 장치는, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.For this reason, the positioning device can perform positioning with high accuracy after verifying the accuracy of the phase of the positioning basic code under a weak electric field having a weak radio wave strength.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 위상 산출부는, 복수의 주파수 계열을 사용해 상기 위상을 산출하고, 상기 위상차 평가부는, 상기 복수의 주파수 계열 중, 상기 측위 기초 부호의 신호 강도가 가장 큰 주파수 계열을 사용해 산출된 상기 위상과 상기 예측 위상의 위상차가 상기 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 측위 장치를 구성해도 된다.Moreover, in 1 aspect of this invention, the said phase calculating part calculates the said phase using a some frequency series, and the said phase difference evaluation part is the frequency series with the largest signal strength of the said positioning base code among the said plurality of frequency sequences. You may comprise the positioning apparatus which determines whether the phase difference of the said phase computed using and the said prediction phase exists in the said phase difference tolerance range.
이에 의하면, 위상 산출부는, 복수의 주파수 계열을 사용해 위상을 산출하는 구성으로 되어 있다. 어느 1개의 주파수 계열의 수신 주파수의 정밀도는, 다른 주파수 계열의 수신 주파수의 정밀도보다 높을 것이다. 이 때문에, 측위 장치는, 정밀도가 높은 수신 주파수에 있어서 위상을 산출할 수 있을 가능성이 크다.According to this, the phase calculation part is a structure which calculates a phase using several frequency series. The precision of the reception frequency of one frequency series will be higher than the precision of the reception frequency of another frequency series. For this reason, the positioning device is likely to be able to calculate the phase at a reception frequency with high accuracy.
여기서, 일반적으로는, 신호 강도가 가장 큰 주파수 계열에 있어서의 수신 주파수의 정밀도가 가장 신뢰도가 높다고 추정할 수 있다. 이 때문에, 일반적으로는, 신호 강도가 가장 큰 주파수 계열에 있어서 산출된 위상이, 다른 주파수 계열의 위상보다 정밀도가 높다고 추정할 수 있다.Here, in general, it can be estimated that the accuracy of the reception frequency in the frequency series with the largest signal strength is the highest. Therefore, in general, it can be estimated that the phase calculated in the frequency series having the largest signal strength is higher in accuracy than the phases of other frequency series.
그러나, 특히 약전계 하에서는, 신호 강도가 가장 큰 주파수 계열에 있어서의 수신 주파수의 정밀도가 가장 신뢰도가 높다고는 한정할 수 없다.However, especially under the weak electric field, the accuracy of the reception frequency in the frequency series with the largest signal strength is not limited to the highest reliability.
이 점, 측위 기초 부호의 신호 강도가 가장 큰 주파수 계열에 있어서 산출된 위상의 정밀도를 검증하고, 측위로부터 배제할 수 있기 때문에, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서 정밀도가 나쁜 측위 위치를 산출하는 것을 방지할 수 있다.In this regard, since the accuracy of the phase calculated in the frequency series having the largest signal strength of the positioning base code can be verified and excluded from the positioning, calculating a poor positioning position under a weak electric field with a weak radio wave strength You can prevent it.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 위상 산출부는, 각 발신원마다 적어도 1개의 주파수 계열에 있어서 소정의 레플리카 측위 기초 부호와 상기 발신원으로부터의 측위 기초 부호의 상기 상관 처리를 행하여 측위 기초 부호의 위상을 산출하고, 상기 측위부는, 상기 위상차 허용 범위 내의 상기 위상차에 대응하는 상기 위상 중, 각 상기 발신원마다 상기 위상차가 최소의 상기 위상을 선택해 선택 위상으로 하는 위상 선택부와, 상기 선택 위상의 신호 강도가 최대인지의 여부를 판단하는 선택 위상 제1 평가부와, 상기 선택 위상이 속하는 상기 주파수 계열에 있어서의 상기 위상이, 연속해서 상기 위상차 허용 범위 내였던 회수가 미리 규정한 규정 회수 범위 내인지의 여부를 판단하는 선택 위상 제2 평가부를 가지며, 상기 선택 위상 제1 평가부에 의한 판단 결과 및/또는 상기 선택 위상 제2 평가부에 의한 판단 결과가 긍정적인 경우에, 상기 선택 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위하는, 측위 장치를 구성해도 된다.In one aspect of the present invention, the phase calculating unit performs the correlation processing of a predetermined replica positioning base code and a positioning base code from the source in at least one frequency sequence for each source to set the phase of the positioning base code. The positioning unit includes a phase selection unit in which the phase difference selects the minimum phase for each of the source sources among the phases corresponding to the phase difference within the phase difference allowable range, and sets the phase as the selection phase, and the signal strength of the selection phase is The selection phase first evaluation unit for judging whether or not the maximum value and the phase in the frequency series to which the selection phase belongs are within a prescribed number of times specified in the predetermined range of allowable phase differences Has a selection phase second evaluator for judging and determining by the selection phase first evaluator When a result and / or the determination result by the said selection phase 2nd evaluation part is affirmative, you may comprise the positioning apparatus which positions the present position using the said selection phase.
이에 의하면, 측위 장치는, 위상차 평가부를 갖기 때문에, 위상차가 위상차 허용 범위내인지의 여부를 판단할 수 있다. 즉, 측위 장치는, 위상의 정밀도를 검증할 수 있다.According to this, since a positioning device has a phase difference evaluation part, it can judge whether a phase difference exists in a phase difference tolerance range. That is, the positioning device can verify the accuracy of the phase.
또, 측위 장치는, 위상 선택부를 갖기 때문에, 각 발신원마다 선택 위상을 산출할 수 있다. 선택 위상은, 위상차가 최소인 위상이기 때문에, 다른 주파수 계열의 위상보다 정밀도가 높다.Moreover, since the positioning device has a phase selector, it is possible to calculate the selection phase for each source. Since the selected phase is a phase having a minimum phase difference, the selection phase is higher in accuracy than the phases of other frequency series.
측위 장치는, 또한, 선택 위상 제1 평가부를 갖기 때문에, 선택 위상의 신호 강도가 최대인지의 여부를 판단할 수 있다. 선택 위상의 신호 강도가 최대이면, 선택 위상은, 다른 위상에 비해 정밀도가 높은 것이 보증되었다고 생각할 수 있다. 그리고, 측위 장치는 측위부를 갖기 때문에, 선택 위상 제1 평가부에 의한 판단 결과가 긍정적인 경우에는, 선택 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위할 수 있다.Since the positioning device further has a selection phase first evaluation unit, it is possible to determine whether or not the signal strength of the selection phase is maximum. If the signal strength of the selection phase is maximum, it can be considered that the selection phase is guaranteed to be higher in accuracy than other phases. And since a positioning device has a positioning part, when the determination result by a selection phase 1st evaluation part is affirmative, it can position a current position using a selection phase.
이로 인해, 측위 장치는, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.For this reason, the positioning device can perform positioning with high accuracy after verifying the accuracy of the phase of the positioning basic code under a weak electric field having a weak radio wave strength.
여기서, 특히 약전계 하에서는, 위상차가 최소인 위상의 신호 강도가 최대라고 한정할 수 없다. 즉, 선택 위상의 정밀도가 다른 위상에 비해 높음에도 불구하고, 그 신호 강도는 최대가 아닌 경우가 있다. 이 때문에, 신호 강도가 최대가 아닌 경우라도, 선택 위상의 정밀도를 확인할 수 있는 한, 선택 위상을 측위에 사용하는 것이 바람직하다.Here, especially under a weak electric field, the signal strength of the phase whose phase difference is minimum cannot be limited to the maximum. That is, although the precision of the selection phase is higher than other phases, the signal strength may not be maximum. For this reason, even when the signal strength is not maximum, it is preferable to use the selection phase for positioning as long as the accuracy of the selection phase can be confirmed.
이 점, 측위 장치는 선택 위상 제2 평가부를 갖기 때문에, 선택 위상이 속하는 주파수 계열에 있어서의 위상이, 연속해서 위상차 허용 범위 내였던 회수가 규정 회수 범위 내인 경우에는, 선택 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위할 수 있다.In this respect, since the positioning device has a selection phase second evaluation unit, when the number of times in the frequency series to which the selection phase belongs is within the specified number of times, the selection phase is used to select the present phase. Position can be located.
이로 인해, 측위 장치는, 선택 위상 제1 평가부에 의한 판단 결과가 부정적인 경우라도, 정밀도가 높은 위상을 사용하여 측위를 할 수 있다.For this reason, even if the determination result by a selection phase 1st evaluation part is negative, a positioning device can perform positioning using a phase with high precision.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 예측 위상 산출부는, 전회 측위 시의 상기 위상이며, 또한, 상기 상관 처리의 완료 시에 있어서의 상기 위상을 사용하여, 상기 예측 위상을 산출하는 측위 장치를 구성해도 된다.Moreover, in 1 aspect of this invention, the said prediction phase calculation part is the said phase at the time of last positioning, and comprises the positioning apparatus which calculates the said prediction phase using the said phase at the time of completion of the said correlation process. You may also
상관 처리의 과정에 있어서, 상관 처리의 개시시보다 완료 시가, 예를 들면, SNR(신호대 잡음비)이 향상하고, 측위 기초 부호를 잡음으로부터 명확하게 구별할 수 있기 때문에, 위상의 정밀도가 높다.In the process of correlation processing, since the completion time, for example, SNR (signal-to-noise ratio) improves than the start of correlation processing, and positioning base codes can be clearly distinguished from noise, the phase accuracy is high.
이 점, 예측 위상 산출부는, 전회 측위 시의 상기 위상이며, 또한, 상관 처리의 완료 시에 있어서의 위상을 사용하여, 예측 위상을 산출하는 구성으로 되어 있기 때문에, 정밀도가 높은 상기 예측 위상을 산출할 수 있다.This point and the prediction phase calculation part are the said phases at the time of last positioning, and since it is the structure which calculates a prediction phase using the phase at the completion of a correlation process, it calculates the said prediction phase with high precision. can do.
즉, 측위 장치는, 정밀도 좋게 측위하기 위한 기초가 되는 정밀도가 높은 예측 위상을 산출할 수 있다.In other words, the positioning device can calculate a prediction phase with a high precision as a basis for positioning with high accuracy.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 측위 기초 부호를 실은 전파를 수신했을 때의 수신 주파수를 특정하는 수신 주파수 특정부와, 전회 측위 시의 상기 수신 주파수와 현재의 상기 수신 주파수의 주파수차가 미리 규정한 주파수차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 주파수차 평가부와, 상기 주파수차 허용 범위 외의 상기 주파수차에 대응하는 상기 측위 기초 부호의 위상을 측위로부터 배제하는 위상 배제부를 갖는 측위 장치를 구성해도 된다.Moreover, in 1 aspect of this invention, the reception frequency specification part which specifies the reception frequency at the time of receiving the said radio wave carrying the positioning basic code, and the frequency difference between the said reception frequency at the time of last positioning, and the said current reception frequency are previously prescribed | regulated. A positioning device having a frequency difference evaluating unit for judging whether or not it is within one frequency difference allowable range and a phase exclusion unit for excluding a phase of the positioning base code corresponding to the frequency difference outside the frequency difference allowable range from positioning do.
이에 의하면, 측위 장치는, 위상 배제부를 갖기 때문에, 주파수차 허용 범위 외의 주파수차에 대응하는 측위 기초 부호의 위상을 측위로부터 배제할 수 있다.According to this, since a positioning apparatus has a phase exclusion part, the phase of the positioning basic code corresponding to the frequency difference outside the frequency difference tolerance range can be excluded from positioning.
이것은, 측위 장치가, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도뿐만 아니라, 위상을 산출했을 때의 수신 주파수의 정밀도도 검증할 수 있는 것을 의미한다. 그리고, 수신 주파수의 정밀도가 높을수록, 위상의 정밀도도 높다.This means that the positioning device can verify not only the precision of the phase of the positioning base code but also the precision of the reception frequency when the phase is calculated. The higher the accuracy of the reception frequency, the higher the phase accuracy.
이로 인해, 측위 장치는, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도를 검증한 후, 한층 더 정밀도 좋게 측위할 수 있다. For this reason, the positioning device can perform positioning with higher accuracy after verifying the accuracy of the phase of the positioning basic code under a weak electric field having a weak radio wave strength.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 측위 기초 부호를 실은 전파를 수신했을 때의 수신 주파수를 특정하는 수신 주파수 특정부와, 전회 측위 시의 상기 수신 주파수와 현재의 상기 수신 주파수의 주파수차가 미리 규정한 주파수차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 주파수차 평가부와, Moreover, in 1 aspect of this invention, the reception frequency specification part which specifies the reception frequency at the time of receiving the said radio wave carrying the positioning basic code, and the frequency difference between the said reception frequency at the time of last positioning, and the said current reception frequency are previously prescribed | regulated. A frequency difference evaluator for determining whether the frequency difference is within an allowable range,
상기 주파수차 허용 범위 외의 상기 주파수차에 대응하는 상기 측위 기초 부호의 위상을 측위로부터 배제하는 위상 배제부를 가지며, 상기 각 주파수 계열은, 서로 미리 규정한 주파수 간격만큼 괴리되어 있고, 상기 주파수차 허용 범위는, 상기 주파수 간격 미만의 임계값에 의해서 규정되는 측위 장치를 구성해도 된다.It has a phase exclusion part which excludes the phase of the said positioning basic code corresponding to the said frequency difference other than the said frequency difference tolerance range from positioning, The said frequency series are mutually separated by the frequency interval prescribed | prescribed mutually, The said frequency difference tolerance range You may comprise the positioning device prescribed | regulated by the threshold value less than the said frequency interval.
이에 의하면, 신호 강도가 가장 큰 상기 주파수 계열이 바뀐 경우에는, 그때의 위상을 측위로부터 배제할 수 있다. 이것은, 신호 강도가 가장 큰 주파수 계열이 연속하고 있는 것을 위상을 측위에 사용하기 위한 조건으로 하는 것을 의미한다.According to this, when the said frequency series with the largest signal strength is changed, the phase at that time can be excluded from positioning. This means that the frequency series having the largest signal strength is continuous as a condition for using the phase for positioning.
이로 인해, 측위 장치에 도달하는 전파의 주파수의 도플러 편이에 가장 잘 추종하고 있는 주파수 계열에 있어서 산출된 위상을 측위에 사용할 수 있기 때문에, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 또한 한층 더 정밀도 좋게 측위할 수 있다.For this reason, since the phase computed in the frequency series which best tracks the Doppler shift of the frequency of the radio wave which reaches a positioning device can be used for positioning, positioning is performed more precisely under the weak electric field with a weak radio wave intensity. can do.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 측위 기초 부호의 수신 상태에 의거하여, 상기 위상차 허용 범위를 결정하는 위상차 허용 범위 결정부를 가지며, 상기 위상차 평가부는, 상기 결정된 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는, 측위 장치를 구성해도 된다.Moreover, in 1 aspect of this invention, it has a phase difference tolerance range determination part which determines the said phase difference tolerance range based on the reception state of the said positioning base code, and the said phase difference evaluation part judges whether it is in the said determined phase difference tolerance range. You may comprise a positioning apparatus.
이에 의하면, 측위 장치는, 위상차 허용 범위 결정부를 갖기 때문에, 측위 기초 부호의 수신 상태에 의거하여, 위상차 허용 범위를 결정할 수 있다. According to this, since a positioning device has a phase difference tolerance range determination part, it is possible to determine a phase difference tolerance range based on the reception state of a positioning basic code.
그리고, 측위 장치는, 위상차 평가부를 갖기 때문에, 위상차가 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단할 수 있다. 이 때문에, 측위 장치는, 위상의 정밀도를 검증할 수 있다.And since a positioning device has a phase difference evaluation part, it can judge whether a phase difference exists in a phase difference tolerance range. For this reason, the positioning device can verify the accuracy of the phase.
또, 측위 장치는, 측위부를 갖기 때문에, 위상차 허용 범위 내의 위상차에 대응하는 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위할 수 있다.Moreover, since a positioning device has a positioning part, it can position a present position using the phase corresponding to the phase difference within a phase difference tolerance range.
이로 인해, 측위 장치는, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도를 검증한 후에, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.For this reason, the positioning apparatus can accurately position the positioning device after verifying the accuracy of the phase of the positioning basic code under a weak electric field.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 수신 상태는, 상기 측위 장치가 상기 측위 기초 부호를 수신하고 있는 상기 발신원의 수를 포함하는 측위 장치를 구성해도 된다.Moreover, in 1 aspect of this invention, the said reception state may comprise the positioning apparatus containing the number of the said transmission sources which the said positioning apparatus has received the said positioning basic code.
이에 의하면, 측위 장치는, 예를 들면, 측위 장치가 측위 기초 부호를 수신하고 있는 발신원의 수가 많을수록 위상차 허용 범위를 좁게 하여, 상대적으로 정밀도가 높은 위상만을 측위에 사용할 수 있다.According to this, the positioning apparatus can narrow the phase difference allowable range, for example, as the positioning apparatus receives the positioning basic code, so that only a relatively high precision phase can be used for positioning.
이로 인해, 측위 장치는, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 상대적으로 정밀도가 높은 위상을 사용하여 측위할 수 있다.For this reason, the positioning device can perform positioning using a relatively high precision phase under a weak electric field having a weak radio wave strength.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 수신 상태는, 상기 측위 장치가 수신하고 있는 상기 측위 기초 부호의 신호 강도를 포함하는 측위 장치를 구성해도 된다.Moreover, in 1 aspect of this invention, the said reception state may comprise the positioning apparatus containing the signal strength of the said positioning basic code which the said positioning apparatus is receiving.
이에 의하면, 측위 장치는, 예를 들면, 측위 장치가 수신하고 있는 측위 기초 부호의 신호 강도가 강한 발신원의 수가 많을수록, 위상차 허용 범위를 좁게 하여, 상대적으로 정밀도가 높은 위상만을 측위에 사용할 수 있다.According to this, the positioning device can narrow the phase difference allowable range and use only a relatively high precision phase for positioning, for example, as the number of sources having a strong signal strength of the positioning basic code received by the positioning device is narrower.
이에 의해, 측위 장치는, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 상대적으로 정도가 높은 위상을 사용하여 측위할 수 있다.Thereby, the positioning device can perform positioning using a relatively high phase under a weak electric field with a small propagation intensity.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 수신 상태는, 상기 측위 장치의 기준 클록의 드리프트가, 미리 규정한 드리프트 허용 범위 내인지의 여부를 나타내는 정보를 포함하는 측위 장치를 구성해도 된다.Moreover, in 1 aspect of this invention, the said reception state may comprise the positioning apparatus containing the information which shows whether the drift of the reference clock of the said positioning apparatus exists in the drift tolerance range prescribed | regulated previously.
이에 의하면, 측위 장치는, 상기 드리프트가 작을수록, 상기 위상을 정밀도 좋게 산출할 수 있다.According to this, the positioning device can calculate the phase more accurately as the drift is smaller.
예를 들면, 드리프트가 드리프트 허용 범위 내인 경우에, 위상차 허용 범위를 좁게 하여, 상대적으로 정밀도가 높은 위상만을 측위에 사용할 수 있다.For example, when the drift is within the drift allowable range, the phase difference allowable range is narrowed, so that only a phase with relatively high precision can be used for positioning.
이로 인해, 측위 장치는, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 상대적으로 정도가 높은 상기 위상을 사용하여 측위할 수 있다.For this reason, a positioning device can perform positioning using the said phase with a relatively high degree | precision under the weak electric field with a weak propagation intensity.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 수신 상태는, 상기 상관 처리를 개시하고 나서의 경과 시간을 나타내는 정보를 포함하는 측위 장치를 구성해도 된다.Moreover, in 1 aspect of this invention, the said reception state may comprise the positioning device containing the information which shows the elapsed time after starting the said correlation process.
이에 의하면, 상기 경과 시간이 길수록, 측위 기초 부호의 상기 위상을 정밀하게 특정할 수 있다. 예를 들면, 경과 시간이 길수록, 위상차 허용 범위를 좁게 하여, 상대적으로 정밀도가 높은 위상만을 측위에 사용할 수 있다.According to this, the longer the elapsed time, the more precisely the phase of the positioning basic code can be specified. For example, the longer the elapsed time is, the narrower the phase difference allowable range can be, and only a relatively precise phase can be used for positioning.
이로 인해, 측위 장치는, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 상대적으로 정밀도가 높은 상기 위상을 사용하여 측위할 수 있다.For this reason, a positioning device can perform positioning using the said phase with relatively high precision, under the weak electric field with a weak propagation intensity.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 위상차 허용 범위 결정부는, 상기 측위 장치가 상기 측위 기초 부호를 수신하고 있는 상기 발신원의 수가 많을수록 상기 위상차 허용 범위를 좁게 설정하고, 상기 측위 장치가 상기 측위 기초 부호를 수신하고 있는 상기 발신원의 수가 적을수록 상기 위상차 허용 범위를 넓게 설정하는 측위 장치를 구성해도 된다.In one aspect of the present invention, the phase difference allowable range determination unit sets the phase difference allowable range narrower as the number of the source sources that the positioning device receives the positioning base code increases, and the positioning device sets the positioning base code. You may comprise the positioning apparatus which sets the said phase difference tolerance range so that the number of the said originating sources which receive | receives is small.
이에 의하면, 측위 장치는, 측위 장치가 측위 기초 부호를 수신하고 있는 발신원의 수가 많을수록 위상차 허용 범위를 좁게 설정하기 때문에, 정밀도가 높은 위상을 사용하여 측위할 수 있다.According to this, since a positioning apparatus sets a narrow phase difference tolerance range, so that the positioning apparatus receives the positioning basic code, the positioning apparatus can perform positioning using a high precision phase.
또, 측위 장치는, 측위 장치가 측위 기초 부호를 수신하고 있는 발신원의 수가 적을수록 위상차 허용 범위를 넓게 설정하기 때문에, 측위 위치를 산출할 수 있는 가능성을 높게 할 수 있다.In addition, since the positioning device sets the phase difference allowable range wider as the positioning device receives the positioning base code, the possibility of calculating the positioning position can be increased.
또한, 상기 발신원은, SPS(Satellite Positioning System) 위성인 측위 장치를 구성해도 된다.Moreover, the said source may comprise the positioning device which is a satellite positioning system (SPS) satellite.
또, 본 발명의 1 형태는, 소정의 레플리카 측위 기초 부호와 소정의 발신원으로부터의 측위 기초 부호의 상관 처리를 행하여 상기 측위 기초 부호의 위상을 산출하는 위상 산출 단계와, 전회 측위 시에 사용된 상기 위상과, 상기 측위 기초 부호를 실은 전파의 주파수의 도플러 편이와, 전회 측위 시로부터의 경과 시간에 의거하여, 현재의 상기 위상을 예측한 경우의 예측 위상을 산출하는 예측 위상 산출 단계와, 상기 위상 산출 단계에 있어서 산출된 상기 위상과 상기 예측 위상의 위상차가 소정의 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 위상차 평가 단계와, 상기 위상차 허용 범위 내의 상기 위상차에 대응하는 상기 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위하는 측위 단계를 갖는, 측위 제어 방법에 관한다. Another aspect of the present invention is a phase calculation step of performing a correlation process between a predetermined replica positioning base code and a positioning base code from a predetermined source to calculate a phase of the positioning base code, and the above-mentioned used at the time of last positioning. A prediction phase calculation step of calculating a prediction phase when the current phase is predicted based on a phase, a Doppler shift of the frequency of the radio wave carrying the positioning base code, and the elapsed time from the last positioning time, and the phase A phase difference evaluation step of determining whether or not the phase difference between the phase and the predicted phase calculated in the calculating step is within a predetermined phase difference tolerance range, and the current position using the phase corresponding to the phase difference within the phase difference tolerance range It relates to a positioning control method, having a positioning step of positioning.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 위상 산출 단계는, 각 발신원마다 적어도 1개의 주파수 계열에 있어서 소정의 레플리카 측위 기초 부호와 상기 발신원으로부터의 측위 기초 부호의 상기 상관 처리를 행하여 측위 기초 부호의 위상을 산출하는 단계이며, 상기 측위 단계는, 상기 위상차 허용 범위 내의 상기 위상차에 대응하는 상기 위상 중, 각 상기 발신원마다 상기 위상차가 최소인 상기 위상을 선택하여 선택 위상으로 하는 위상 선택 단계와, 상기 선택 위상의 신호 강도가 최대인지의 여부를 판단하는 선택 위상 제1 평가 단계와, 상기 선택 위상이 속하는 상기 주파수 계열에 있어서의 상기 위상이, 연속해서 상기 위상차 허용 범위 내였던 회수가 미리 규정한 규정 회수 범위 내인지의 여부를 판단하는 선택 위상 제2 평가 단계를 가지며, 상기 선택 위상 제1 평가 단계에 의한 판단 결과 및/또는 상기 선택 위상 제2 평가 단계에 의한 판단 결과가 긍정적인 경우에, 상기 선택 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위하는 단계인, 측위 제어 방법을 구성해도 된다. In one aspect of the present invention, the phase calculating step includes the correlation processing of a predetermined replica positioning base code and a positioning base code from the source in at least one frequency sequence for each source, thereby executing the phase of the positioning base code. Wherein the positioning step includes selecting a phase having the minimum phase difference for each of the source sources and selecting the phase among the phases corresponding to the phase difference within the phase difference tolerance range, and selecting the phase; A prescribed number of steps defined by a selection phase first evaluation step of determining whether or not the signal strength of a phase is maximum and the number of times the phase in the frequency series to which the selection phase belongs is continuously within the phase difference tolerance range. Has a selection phase second evaluation step of determining whether or not it is within a range; When the determination result by the
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 측위 기초 부호의 수신 상태에 의거하여, 상기 위상차 허용 범위를 결정하는 위상차 허용 범위 결정 단계를 가지며, 상기 위상차 평가 단계는, 상기 결정된 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 단계인, 측위 제어 방법을 구성해도 된다. Moreover, in 1 aspect of this invention, it has a phase difference tolerance range determination step of determining the said phase difference tolerance range based on the reception state of the said positioning base code, The said phase difference evaluation step is whether it is in the said determined phase difference tolerance range. You may comprise the positioning control method which is a step of determining the.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 컴퓨터에, 소정의 레플리카 측위 기초 부호와 소정의 발신원으로부터의 측위 기초 부호의 상관 처리를 행하여 상기 측위 기초 부호의 현재의 위상을 산출하는 위상 산출 단계와, 전회 측위 시에 사용된 상기 위상과, 상기 측위 기초 부호를 실은 전파의 주파수의 도플러 편이와, 전회 측위 시로부터의 경과 시간에 의거하여, 현재의 상기 위상을 예측한 경우의 예측 위상을 산출하는 예측 위상 산출 단계와, 상기 위상 산출 단계에 있어서 산출된 현재의 상기 위상과 상기 예측 위상의 위상차가 소정의 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 위상차 평가 단계와, 상기 위상차 허용 범위 내의 상기 위상차에 대응하는 상기 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위하는 측위 단계를 실행시키기 위한, 측위 제어 프로그램에 관한다.Moreover, in one aspect of the present invention, a phase calculation step of performing a correlation process of a predetermined replica positioning base code and a positioning base code from a predetermined source to calculate a current phase of the positioning base code, and the previous positioning Prediction phase calculation which calculates the prediction phase at the time of predicting the present phase based on the Doppler shift of the frequency of the electric wave carrying the positioning base code, and the elapsed time from the last positioning time used at the time And a phase difference evaluation step of determining whether a phase difference between the current phase and the predicted phase calculated in the phase calculation step is within a predetermined phase difference tolerance range, and the phase difference corresponding to the phase difference within the phase difference tolerance range. Use phase to relate to a positioning control program for executing a positioning step of positioning a current position. .
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 위상 산출 단계는, 각 발신원마다 적어도 1개의 주파수 계열에 있어서 소정의 레플리카 측위 기초 부호와 상기 발신원으로부터의 측위 기초 부호의 상기 상관 처리를 행하여 측위 기초 부호의 위상을 산출하는 단계이며, 상기 측위 단계는, 상기 위상차 허용 범위 내의 상기 위상차에 대응하는 상기 위상 중, 각 상기 발신원마다 상기 위상차가 최소인 상기 위상을 선택하여 선택 위상으로 하는 위상 선택 단계와, 상기 선택 위상의 신호 강도가 최대인지의 여부를 판단하는 선택 위상 제1 평가 단계와, 상기 선택 위상이 속하는 상기 주파수 계열에 있어서의 상기 위상이, 연속해서 상기 위상차 허용 범위 내였던 회수가 미리 규정한 규정 회수 범위 내인지의 여부를 판단하는 선택 위상 제2 평가 단계를 가지며, 상기 선택 위상 제1 평가 단계에 의한 판단 결과 및/또는 상기 선택 위상 제2 평가 단계에 의한 판단 결과가 긍정적인 경우에, 상기 선택 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위하는 단계인, 측위 제어 프로그램을 구성해도 된다. In one aspect of the present invention, the phase calculating step includes the correlation processing of a predetermined replica positioning base code and a positioning base code from the source in at least one frequency sequence for each source, thereby executing the phase of the positioning base code. Wherein the positioning step includes selecting a phase having the minimum phase difference for each of the source sources and selecting the phase among the phases corresponding to the phase difference within the phase difference tolerance range, and selecting the phase; A prescribed number of steps defined by a selection phase first evaluation step of determining whether or not the signal strength of a phase is maximum and the number of times the phase in the frequency series to which the selection phase belongs is continuously within the phase difference tolerance range. Has a selection phase second evaluation step of determining whether or not it is within a range; When the determination result by the first evaluation step and / or the determination result by the second evaluation step is positive, the positioning control program, which is a step of positioning the current position using the selection phase, may be constructed. do.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 측위 기초 부호의 수신 상태에 의거하여, 상기 위상차 허용 범위를 결정하는 위상차 허용 범위 결정 단계를 상기 컴퓨터에 실행시키고, 상기 위상차 평가 단계는, 상기 결정된 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 단계인, 측위 제어 프로그램을 구성해도 된다. Moreover, in 1 aspect of this invention, the said phase difference tolerance range determination step which determines the said phase difference tolerance range is performed to the said computer based on the reception state of the said positioning base code, The said phase difference evaluation step is the said determined phase difference tolerance range You may comprise a positioning control program which is a step of determining whether it is inside.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 컴퓨터에, 소정의 레플리카 측위 기초 부호와 소정의 발신원으로부터의 측위 기초 부호의 상관 처리를 행하여 상기 측위 기초 부호의 현재의 위상을 산출하는 위상 산출 단계와, 전회 측위 시에 사용된 상기 위상과, 상기 측위 기초 부호를 실은 전파의 주파수의 도플러 편이와, 전회 측위 시로부터의 경과 시간에 의거하여, 현재의 상기 위상을 예측한 경우의 예측 위상을 산출하는 예측 위상 산출 단계와, 상기 위상 산출 단계에 있어서 산출된 상기 위상과 상기 예측 위상의 위상차가 소정의 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 위상차 평가 단계와, 상기 위상차 허용 범위 내의 상기 위상차에 대응하는 상기 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위하는 측위 단계를 실행시키기 위한 측위 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한다. Moreover, in one aspect of the present invention, a phase calculation step of performing a correlation process of a predetermined replica positioning base code and a positioning base code from a predetermined source to calculate a current phase of the positioning base code, and the previous positioning Prediction phase calculation which calculates the prediction phase at the time of predicting the present phase based on the Doppler shift of the frequency of the electric wave carrying the positioning base code, and the elapsed time from the last positioning time used at the time And a phase difference evaluation step of determining whether or not a phase difference between the phase and the predicted phase calculated in the phase calculation step is within a predetermined phase difference tolerance range, and the phase corresponding to the phase difference within the phase difference tolerance range. Using a computer to record the positioning control program for executing the positioning step of positioning the current position. Relates to a readable recording medium.
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 위상 산출 단계는, 각 발신원마다 적어도 1개의 주파수 계열에 있어서 소정의 레플리카 측위 기초 부호와 상기 발신원으로부터의 측위 기초 부호의 상기 상관 처리를 행하여 측위 기초 부호의 위상을 산출하는 단계이며, 상기 측위 단계는, 상기 위상차 허용 범위 내의 상기 위상차에 대응하는 상기 위상 중, 각 상기 발신원마다 상기 위상차가 최소인 상기 위상을 선택하여 선택 위상으로 하는 위상 선택 단계와, 상기 선택 위상의 신호 강도가 최대인지의 여부를 판단하는 선택 위상 제1 평가 단계와, 상기 선택 위상이 속하는 상기 주파수 계열에 있어서의 상기 위상이, 연속해서 상기 위상차 허용 범위 내였던 회수가 미리 규정한 규정 회수 범위 내인지의 여부를 판단하는 선택 위상 제2 평가 단계를 가지며, 상기 선택 위상 제1 평가 단계에 의한 판단 결과 및/또는 상기 선택 위상 제2 평가 단계에 의한 판단 결과가 긍정적인 경우에, 상기 선택 위상을 사용하여, 현재 위치를 측위하는 단계인, 상기 측위 제어 프로그램을 기록한, 기록 매체를 구성해도 된다. In one aspect of the present invention, the phase calculating step includes the correlation processing of a predetermined replica positioning base code and a positioning base code from the source in at least one frequency sequence for each source, thereby executing the phase of the positioning base code. Wherein the positioning step includes selecting a phase having the minimum phase difference for each of the source sources and selecting the phase among the phases corresponding to the phase difference within the phase difference tolerance range, and selecting the phase; A prescribed number of steps defined by a selection phase first evaluation step of determining whether or not the signal strength of a phase is maximum and the number of times the phase in the frequency series to which the selection phase belongs is continuously within the phase difference tolerance range. Has a selection phase second evaluation step of determining whether or not it is within a range; Recording the positioning control program, which is a step of positioning the current position using the selection phase when the determination result by the
또, 본 발명의 1 형태에서는, 상기 측위 기초 부호의 수신 상태에 의거하여, 상기 위상차 허용 범위를 결정하는 위상차 허용 범위 결정 단계를 상기 컴퓨터에 실행시키고, 상기 위상차 평가 단계는, 상기 결정된 위상차 허용 범위 내인지의 여부를 판단하는 단계인 상기 측위 제어 프로그램을 기록한, 기록 매체를 구성해도 된다. Moreover, in 1 aspect of this invention, the said phase difference tolerance range determination step which determines the said phase difference tolerance range is performed to the said computer based on the reception state of the said positioning base code, The said phase difference evaluation step is the said determined phase difference tolerance range You may comprise the recording medium which recorded the said positioning control program which is a step of determining whether it is inside.
도 1은 제1 실시의 형태의 단말 등을 나타내는 개략도.1 is a schematic diagram illustrating a terminal and the like of the first embodiment.
도 2는 제1 실시의 형태에 있어서의 측위 방법을 나타내는 개념도.2 is a conceptual diagram illustrating a positioning method in the first embodiment.
도 3은 제1 실시의 형태에 있어서의 상관 처리의 설명도.3 is an explanatory diagram of correlation processing in the first embodiment;
도 4는 제1 실시의 형태에 있어서의 상관적산값과 코드 페이즈의 관계의 일례를 나타내는 도면.4 is a diagram illustrating an example of a relationship between a correlation integration value and a code phase in the first embodiment.
도 5는 제1 실시의 형태에 있어서의 후보 코드 페이즈와 시간 경과 등의 관계의 일례를 나타내는 도면.Fig. 5 is a diagram showing an example of the relationship between a candidate code phase and time lapse in the first embodiment.
도 6은 제1 실시의 형태에 있어서의 후보 코드 페이즈와 시간 경과 등의 관계의 일례를 나타내는 도면.Fig. 6 is a diagram showing an example of the relationship between a candidate code phase and time lapse in the first embodiment.
도 7은 제1 실시의 형태에 있어서의 단말의 주된 하드웨어 구성을 나타내는 개략도.Fig. 7 is a schematic diagram showing a main hardware configuration of a terminal in the first embodiment.
도 8은 제1 실시의 형태에 있어서의 GPS 장치의 구성의 일례를 나타내는 개략도.8 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a GPS device according to the first embodiment.
도 9는 제1 실시의 형태에 있어서의 단말의 주된 소프트웨어 구성을 나타내는 개략도.Fig. 9 is a schematic diagram showing a main software configuration of a terminal in the first embodiment.
도 10은 제1 실시의 형태에 있어서의 추정 주파수 산출 프로그램의 설명도.FIG. 10 is an explanatory diagram of an estimated frequency calculation program in the first embodiment. FIG.
도 11A는 제1 실시의 형태에 있어서의 메저먼트 산출 프로그램의 설명도.11A is an explanatory diagram of a measurement calculation program in the first embodiment.
도 11B는 제1 실시의 형태에 있어서의 메저먼트 산출 프로그램의 설명도.11B is an explanatory diagram of a measurement calculation program in the first embodiment.
도 11C는 제1 실시의 형태에 있어서의 메저먼트 산출 프로그램의 설명도.11C is an explanatory diagram of a measurement calculation program in the first embodiment.
도 12는 제1 실시의 형태에 있어서의 예측 코드 페이즈 산출 프로그램의 설명도.Fig. 12 is an explanatory diagram of a predictive code phase calculating program according to the first embodiment.
도 13은 제1 실시의 형태에 있어서의 단말의 동작예를 나타내는 개략 플로차트.Fig. 13 is a schematic flowchart showing an operation example of a terminal in the first embodiment.
도 14는 제2 실시의 형태의 단말 등을 나타내는 개략도.Fig. 14 is a schematic diagram showing a terminal and the like of the second embodiment.
도 15는 제2 실시의 형태에 있어서의 측위 방법을 나타내는 개념도.Fig. 15 is a conceptual diagram illustrating a positioning method in the second embodiment.
도 16은 제2 실시의 형태에 있어서의 상관 처리의 설명도.Fig. 16 is an explanatory diagram of correlation processing in the second embodiment.
도 17은 제2 실시의 형태에 있어서의 상관적산값과 코드 페이즈의 관계의 일례를 나타내는 도면.Fig. 17 is a diagram showing an example of the relationship between the correlation integration value and the code phase in the second embodiment.
도 18은 제2 실시의 형태에 있어서의 후보 코드 페이즈와 시간 경과 등의 관계의 일례를 나타내는 도면.Fig. 18 is a diagram showing an example of the relationship between a candidate code phase and time lapse in the second embodiment.
도 19는 제2 실시의 형태에 있어서의 후보 코드 페이즈와 시간 경과 등의 관계의 일례를 나타내는 도면.Fig. 19 is a diagram showing an example of the relationship between a candidate code phase and time lapse in the second embodiment.
도 20은 제2 실시의 형태에 있어서의 단말의 주된 하드웨어 구성을 나타내는 개략도.Fig. 20 is a schematic diagram showing a main hardware configuration of a terminal in the second embodiment.
도 21은 제2 실시의 형태에 있어서의 GPS 장치의 구성의 일례를 나타내는 개략도.21 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a GPS device according to a second embodiment.
도 22는 제2 실시의 형태에 있어서의 단말의 주된 소프트웨어 구성을 나타내는 개략도.Fig. 22 is a schematic diagram showing a main software configuration of a terminal in the second embodiment.
도 23은 제2 실시의 형태에 있어서의 추정 주파수 산출 프로그램의 설명도.Fig. 23 is an explanatory diagram of an estimated frequency calculation program in the second embodiment.
도 24A는 제2 실시의 형태에 있어서의 메저먼트 산출 프로그램의 설명도.24A is an explanatory diagram of a measurement calculation program in the second embodiment.
도 24B는 제2 실시의 형태에 있어서의 메저먼트 산출 프로그램의 설명도.24B is an explanatory diagram of a measurement calculation program in the second embodiment.
도 24C는 제2 실시의 형태에 있어서의 메저먼트 산출 프로그램의 설명도.24C is an explanatory diagram of a measurement calculation program in the second embodiment.
도 25는 제2 실시의 형태에 있어서의 현재 메저먼트 정보의 일례를 나타내는 도면.Fig. 25 is a diagram showing an example of current measurement information in the second embodiment.
도 26은 제2 실시의 형태에 있어서의 전회 메저먼트 정보의 일례를 나타내는 도면.The figure which shows an example of last measurement information in 2nd Embodiment.
도 27은 제2 실시의 형태에 있어서의 예측 코드 페이즈 산출 프로그램의 설명도.Fig. 27 is an explanatory diagram of a predictive code phase calculating program according to the second embodiment.
도 28은 제2 실시의 형태에 있어서의 예측 코드 페이즈 정보의 일례를 나타내는 도면.Fig. 28 is a diagram showing an example of prediction code phase information in the second embodiment.
도 29는 제2 실시의 형태에 있어서의 코드 페이즈 선택 프로그램의 설명도.Fig. 29 is an explanatory diagram of a code phase selection program in the second embodiment.
도 30은 제2 실시의 형태에 있어서의 선택 코드 페이즈 정보의 일례를 나타내는 도면.Fig. 30 is a diagram showing an example of selection code phase information in the second embodiment.
도 31A는 제2 실시의 형태에 있어서의 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램의 설명도.Fig. 31A is an explanatory diagram of a selection code phase second evaluation program in the second embodiment.
도 31B는 제2 실시의 형태에 있어서의 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램의 설명도.Fig. 31B is an explanatory diagram of a selection code phase second evaluation program in the second embodiment.
도 31C는 제2 실시의 형태에 있어서의 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램의 설명도.Fig. 31C is an explanatory diagram of a selection code phase second evaluation program in the second embodiment;
도 32는 제2 실시의 형태에 있어서의 측위 사용 코드 페이즈 정보의 일례를 나타내는 도면.32 is a diagram showing an example of positioning use code phase information according to the second embodiment;
도 33은 제2 실시의 형태에 있어서의 단말의 동작예를 나타내는 개략 플로차트.Fig. 33 is a schematic flowchart showing an example of operation of a terminal in the second embodiment.
도 34는 제2 실시의 형태에 있어서의 단말의 동작예를 나타내는 개략 플로차트.Fig. 34 is a schematic flowchart showing an example of operation of a terminal in the second embodiment.
도 35는 제3 실시의 형태의 단말 등을 나타내는 개략도.Fig. 35 is a schematic diagram showing a terminal and the like of the third embodiment.
도 36은 제3 실시의 형태에 있어서의 측위 방법을 나타내는 개념도.36 is a conceptual diagram illustrating a positioning method in a third embodiment.
도 37은 제3 실시의 형태에 있어서의 상관 처리의 설명도.37 is an explanatory diagram of correlation processing in the third embodiment;
도 38은 제3 실시의 형태에 있어서의 상관적산값과 코드 페이즈의 관계의 일례를 나타내는 도면.FIG. 38 shows an example of a relationship between a correlation integration value and a code phase in a third embodiment; FIG.
도 39는 제3 실시의 형태에 있어서의 후보 코드 페이즈와 시간 경과 등의 관계의 일례를 나타내는 도면.Fig. 39 is a diagram showing an example of the relationship between a candidate code phase and time lapse in the third embodiment.
도 40은 제3 실시의 형태에 있어서의 후보 코드 페이즈와 시간 경과 등의 관계의 일례를 나타내는 도면.Fig. 40 is a diagram showing an example of the relationship between a candidate code phase and time lapse in the third embodiment.
도 41은 제3 실시의 형태에 있어서의 단말의 주된 하드웨어 구성을 나타내는 개략도.Fig. 41 is a schematic diagram showing a main hardware configuration of a terminal in the third embodiment.
도 42는 제3 실시의 형태에 있어서의 GPS 장치의 구성의 일례를 나타내는 개략도.42 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a GPS device according to a third embodiment.
도 43은 제3 실시의 형태에 있어서의 단말의 주된 소프트웨어 구성을 나타내는 개략도.Fig. 43 is a schematic diagram showing a main software configuration of a terminal in the third embodiment.
도 44는 제3 실시의 형태에 있어서의 추정 주파수 산출 프로그램의 설명도.Fig. 44 is an explanatory diagram of an estimated frequency calculation program in the third embodiment.
도 45A는 제3 실시의 형태에 있어서의 메저먼트 산출 프로그램의 설명도.45A is an explanatory diagram of a measurement calculation program in the third embodiment.
도 45B는 제3 실시의 형태에 있어서의 메저먼트 산출 프로그램의 설명도.45B is an explanatory diagram of a measurement calculation program in the third embodiment;
도 45C는 제3 실시의 형태에 있어서의 메저먼트 산출 프로그램의 설명도.45C is an explanatory diagram of a measurement calculation program in the third embodiment;
도 46은 제3 실시의 형태에 있어서의 예측 코드 페이즈 산출 프로그램의 설명도.Fig. 46 is an explanatory diagram of a predictive code phase calculating program according to the third embodiment.
도 47은 제3 실시의 형태에 있어서의 코드 페이즈 임계값 설정 프로그램의 설명도.Fig. 47 is an explanatory diagram of a code phase threshold value setting program according to the third embodiment.
도 48은 제3 실시의 형태에 있어서의 단말의 동작예를 나타내는 개략 플로차트이다.48 is a schematic flowchart illustrating an operation example of a terminal in the third embodiment.
이하, 이 발명의 적합한 실시의 형태를 첨부 도면 등을 참조하면서, 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described in detail, referring an accompanying drawing.
또한, 이하에 설명하는 실시의 형태는, 본 발명의 적합한 구체예이기 때문에, 기술적으로 바람직한 여러 가지의 한정이 부가되어 있지만, 본 발명의 범위는, 이하의 설명에 있어서 특히 본 발명을 한정하는 취지의 기재가 없는 한, 이들 형태에 한정되는 것은 아니다.In addition, since embodiment described below is a suitable specific example of this invention, although various technically preferable limitation is added, the scope of the present invention limits the present invention especially in the following description. Unless otherwise described, it is not limited to these forms.
또, 이하에서는 크게 3개의 실시의 형태를 설명한다. 각각의 실시의 형태는 공통되는 사항이 포함된다. 그러나, 각각의 실시의 형태의 단말을 독립하여 구성 가능한 것을 명확하게 하기 위해서, 공통되는 사항을 굳이 중복적으로 기재한다.In addition, three embodiment is largely described below. Each embodiment includes the thing which is common. However, in order to clarify that the terminal of each embodiment can be configured independently, common matters are overlapped repeatedly.
[제1 실시의 형태][First embodiment]
도 1은, 제1 실시의 형태의 단말(1020) 등을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a terminal 1020 and the like of the first embodiment.
도 1에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 측위 위성인 예를 들면, GPS(Global Positioning System) 위성(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g 및 12h)으로부터, 전파(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 및 S8)를 수신할 수 있다. GPS 위성(12a) 등은, 발신원의 일례이기도 하다. 또한, 발신원은, SPS(Satellite Positioning System) 위성이면 되고, GPS 위성에 한정되지 않는다.As shown in FIG. 1, the terminal 1020 is a positioning satellite, for example, from radio wave S1, from a GPS (Global Positioning System)
전파(S1) 등에는 각종의 코드(부호)가 실려 있다. 그 중의 하나가 C/A코드(Sca)이다. 이 C/A코드(Sca)는, 1.023Mbps의 비트율, 1,023bit(=1msec)의 비트 길이의 신호이다. C/A코드(Sca)는, 1,023칩(chip)으로 구성되어 있다. 단말(1020)은, 현재 위치를 측위하는 측위 장치의 일례이며, 이 C/A코드를 사용해 현재 위치의 측위를 행한다. 이 C/A코드(Sca)는, 측위 기초 부호의 일례이다.Various codes (signs) are carried in the radio wave S1 and the like. One of them is the C / A code (Sca). This C / A code Sca is a signal having a bit rate of 1.023 Mbps and a bit length of 1,023 bits (= 1 msec). The C / A code Sca is composed of 1,023 chips. The terminal 1020 is an example of a positioning apparatus for positioning the current position, and performs positioning of the current position using this C / A code. This C / A code Sca is an example of positioning basic code.
또, 전파(S1) 등에 실리는 정보로서 알마낙(Sal) 및 에피메리스(Seh)가 있다. 알마낙(Sal)은 모든 GPS 위성(12a) 등의 개략의 위성 궤도를 나타내는 정보이며, 에피메리스(Seh)는 각 GPS 위성(12a) 등의 정밀한 위성 궤도를 나타내는 정보이다. 알마낙(Sal) 및 에피메리스(Seh)를 총칭해 항법 메시지라고 한다.In addition, information on the radio wave S1 and the like includes Almanac (Sal) and Epimeris (Seh). Almanac (Sal) is information indicating the rough satellite trajectory of all
단말(1020)은, 예를 들면, 3개 이상의 다른 GPS 위성(12a) 등으로부터의 C/A코드의 위상을 특정하여, 현재 위치를 측위할 수 있도록 되어 있다.The terminal 1020 can specify the phase of the C / A code from three or more
도 2는, 측위 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating an example of the positioning method.
도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, GPS 위성(12a)과 단말(1020)의 사이에는, C/A코드가 연속적으로 늘어서 있다고 관념할 수 있다. 그리고, GPS 위 성(12a)과 단말(1020)의 사이의 거리는, C/A코드의 길이(300 킬로미터(km))의 정수배라고는 한정할 수 없기 때문에, 코드 단수부(C/Aa)가 존재한다. 즉, GPS 위성(12a)과 단말(1020)의 사이에는, C/A코드의 정수배의 부분과, 단수 부분이 존재한다. C/A코드의 정수배의 부분과 단수 부분의 합계의 길이가 의사 거리이다. 단말(1020)은, 3개 이상의 GPS 위성(12a) 등에 대한 의사 거리를 사용하여 측위를 행한다.As shown in FIG. 2, for example, it can be conceived that C / A codes are continuously arranged between the
본 실시 형태에 있어서, C/A코드의 단수부(C/Aa)를 코드 페이즈이라고 한다. 코드 페이즈는, 예를 들면, C/A코드의 1,023칩 중 몇 번째인지로 나타내는 것도 가능하고, 거리로 환산해 나타내는 것도 가능하다. 의사 거리를 산출할 때에는, 코드 페이즈를 거리로 환산하고 있다.In this embodiment, the singular part C / Aa of a C / A code is called a code phase. For example, the code phase may be represented by the number of 1,023 chips of the C / A code, or may be expressed in terms of distance. When calculating the pseudo distance, the code phase is converted into a distance.
GPS 위성(12a)의 궤도상의 위치는 에피메리스(Seh)를 사용해 산출 가능하다. 그리고, 예를 들면, GPS 위성(12a)의 궤도상의 위치와 후술의 초기 위치(QA0)의 거리를 산출하면, C/A코드의 정수배의 부분을 특정할 수 있다. 또한, C/A코드의 길이가 300킬로미터(㎞)이기 때문에, 초기 위치(QA0)의 위치 오차는, 150킬로미터(㎞) 이내일 필요가 있다.The position on the orbit of the
그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 레플리카 C/A코드의 위상을 예를 들면, 화살표 X1방향으로 이동시키면서, 상관 처리를 행한다. 이때, 단말(1020)은, 동기용 주파수도 변동시키면서, 상관 처리를 행한다. 이 상관 처리는, 후술의 코히런트 처리 및 인코히런트 처리로 구성된다.As shown in Fig. 2, correlation processing is performed while shifting the phase of the replica C / A code in the arrow X1 direction, for example. At this time, the terminal 1020 performs correlation processing while varying the synchronization frequency. This correlation process consists of a coherent process and an incoherent process mentioned later.
상관적산값이 최대가 된 위상이 코드 단수(C/Aa)이다. The phase where the correlation integration value is maximum is the code number (C / Aa).
또한, 제1 실시의 형태와는 달리, 단말(1020)은, 예를 들면, 휴대 전화의 통신 기지국으로부터의 전파를 사용하여 측위를 행하도록 해도 된다. 또, 제1 실시의 형태와는 달리, 단말(1020)은, LAN(Local Area Network)으로부터 전파를 수신하여, 측위를 행하도록 해도 된다.In addition, unlike the first embodiment, the terminal 1020 may perform positioning using, for example, radio waves from the communication base station of the cellular phone. In addition, unlike the first embodiment, the terminal 1020 may receive radio waves from a LAN (Local Area Network) to perform positioning.
도 3은, 상관 처리의 설명도이다.3 is an explanatory diagram of correlation processing.
코히런트는, 단말(1020)이 수신한 C/A코드와 레플리카 C/A코드의 상관을 취하는 처리이다. 레플리카 C/A코드는, 단말(1020)이 발생하는 부호이다. 레플리카 C/A코드는, 레플리카 측위 기초 부호의 일례이다.Coherent is a process of correlating a C / A code received by the terminal 1020 with a replica C / A code. The replica C / A code is a code generated by the
예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 코히런트 시간이 10msec이면, 10msec의 시간에 있어서 동기 적산한 C/A코드와 레플리카 C/A코드의 상관값 등을 산출한다. 코히런트 처리의 결과, 상관을 취한 위상(코드 페이즈)과, 상관값이 출력된다.For example, as shown in FIG. 3, if the coherent time is 10 msec, the correlation value of the C / A code and replica C / A code synchronously accumulated in 10 msec time is calculated. As a result of the coherent process, the correlated phase (code phase) and the correlation value are output.
인코히런트는, 코히런트 결과의 상관값을 적산함으로써, 상관적산값(인코히런트값)을 산출하는 처리이다.Incoherent is a process of calculating a correlation integration value (incoherent value) by integrating a correlation value of a coherent result.
상관 처리의 결과, 코히런트 처리로 출력된 코드 페이즈와, 상관적산값이 출력된다.As a result of the correlation process, the code phase output by the coherent process and the correlation integration value are output.
도 4는, 상관적산값과 코드 페이즈의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a relationship between a correlation integration value and a code phase.
도 4의 상관적산값의 최대값(Pmax)에 대응하는 코드 페이즈(CP1)가, 레플리카 C/A코드의 코드 페이즈, 즉, C/A코드의 코드 페이즈이다.The code phase CP1 corresponding to the maximum value Pmax of the correlation integration value in FIG. 4 is the code phase of the replica C / A code, that is, the code phase of the C / A code.
그리고, 단말(1020)은, 예를 들면, 코드 페이즈(CP1)로부터 2분의 1칩 떨어 진 코드 페이즈 중, 상관적산값이 작은 쪽의 상관적산값을 노이즈의 상관적산값(Pnoise)으로 한다.For example, the terminal 1020 sets the correlation integration value of the one with the smaller correlation integration value as the correlation integration value Pnoise among the code phases that are half of the chip phase from the code phase CP1. .
단말(1020)은, Pmax와 Pnoise의 차분을 Pmax로 나눈 값을 신호 강도(XPR)로서 규정한다. 신호 강도(XPR)는, 신호 강도의 일례이다.The terminal 1020 defines a value obtained by dividing the difference between Pmax and Pnoise by Pmax as the signal strength (XPR). Signal strength XPR is an example of signal strength.
그리고, 단말(1020)은, XPR이 예를 들면, 0.2 이상인 경우에, 코드 페이즈(CP1)를 측위에 사용하는 코드 페이즈의 후보로 한다. 이하, 이 코드 페이즈를, 「후보 코드 페이즈」라고 한다. 후보 코드 페이즈는 측위에 사용하는 후보이며, 단말(1020)이 실제로 측위에 사용한다고는 한정할 수 없다.And when the XPR is 0.2 or more, for example, when the XPR is 0.2 or more, the terminal 1020 makes a code phase candidate which uses code phase CP1 for positioning. Hereinafter, this code phase is called "candidate code phase." The candidate code phase is a candidate used for positioning, and the terminal 1020 is not limited to actually used for positioning.
도 5 및 도 6은, 후보 코드 페이즈와 시간 경과 등의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.5 and 6 are diagrams showing an example of the relationship between the candidate code phase and time lapse.
도 5는, 예를 들면, GPS 위성(12a)이 단말(1020)에 가까워지고 있는 상태를 나타내고 있다.5 shows a state where the
GPS 위성(12a)이 단말(1020)에 가까워지면, GPS 위성(12a)과 단말(1020)의 거리가 짧아지기 때문에, 후보 코드 페이즈(C1)는 시간 경과와 함께, 0에 가까워진다.When the
또, 동기용 주파수(F1)는, 시간 경과와 함께, 높아지도록 설정되어 있다. 이것은, GPS 위성(12a)이 단말(1020)에 가까워지고 있기 때문에 생기는 도플러 편이에 의해서, 전파(S1)가 단말(1020)에 도달할 때의 도달 주파수가 높아지는 것에 대응하기 위해서이다.The synchronization frequency F1 is set to increase with time. This is because the Doppler shift caused by the
단말(1020)은, 변동하는 도달 주파수에 효율적으로 동기하기 위해서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 3개의 주파수 계열(F1, F2 및 F3)를 사용한다. 주파수 계열(F1) 등은 주파수 계열의 일례이다. 주파수 계열(F1과 F2)은 50헤르츠(Hz)의 주파수폭만큼 괴리되어 있다. 또, 주파수 계열(F1과 F3)은 50헤르츠(Hz)의 주파수폭만큼 괴리되어 있다. 50헤르츠(Hz)의 주파수 간격은 미리 규정되어 있다. 즉, 50헤르츠(Hz)의 주파수 간격은, 주파수 간격의 일례이다. 이 주파수 간격은, 단말(1020)이 실시하는 상관 처리에 있어서의 주파수 서치의 단계 간격 미만에 있어서 규정되어 있다. 예를 들면, 주파수 서치의 단계 간격이 100헤르츠(Hz)이면(도 11B 참조), 100헤르츠(Hz) 미만에 있어서 규정된다.The terminal 1020 uses three frequency sequences F1, F2, and F3, for example, as shown in FIG. The frequency series F1 and the like are examples of frequency series. The frequency series F1 and F2 are separated by a frequency width of 50 hertz (Hz). The frequency series F1 and F3 are separated by a frequency width of 50 hertz (Hz). A frequency interval of 50 hertz (Hz) is predefined. In other words, the frequency interval of 50 hertz (Hz) is an example of the frequency interval. This frequency interval is prescribed in less than the step interval of the frequency search in the correlation process performed by the
또한, 주파수 계열(F1) 등은 복수이면 되고, 제1 실시의 형태와는 달리, 예를 들면, 4개 이상이어도 된다. The frequency sequence F1 or the like may be a plurality, and, unlike the first embodiment, for example, four or more may be used.
도 6에 나타내는 바와 같이, 각 주파수 계열(F1) 등은, 도달 주파수의 도플러 편이를 예상해 시간 경과와 함께 변화하도록 설정된다.As shown in FIG. 6, each frequency series F1 etc. is set so that it may change with time over anticipation of the Doppler shift of arrival frequency.
그리고, 각 주파수 계열(F1) 등 중 어느 하나가, 도달 주파수의 도플러 편이에 가장 정밀도 좋게 추종하고 있을 것이다.And any one of each frequency series F1 etc. will follow the Doppler shift of arrival frequency most accurately.
주파수 계열(F1)에 있어서 코드 페이즈(C1)가 산출된다. 그리고, 주파수 계열(F2)에 있어서 코드 페이즈(C2)가 산출된다. 그리고, 주파수 계열(F3)에 있어서 코드 페이즈(C3)가 산출된다.The code phase C1 is calculated in the frequency series F1. Then, the code phase C2 is calculated in the frequency sequence F2. Then, the code phase C3 is calculated in the frequency sequence F3.
이와 같이, 3개의 코드 페이즈(C1) 등이 병행하여 산출되는 것이지만, 신호 강도(XPR)가 가장 높은 상태로 산출된 후보 코드 페이즈가 가장 신뢰도가 높다고 가정할 수 있다.As described above, the three code phases C1 and the like are calculated in parallel, but it can be assumed that the candidate code phases calculated with the highest signal strength XPR have the highest reliability.
그런데, XPR이 가장 높은 주파수 계열(F1) 등이 유지된다고는 한정할 수 없다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 시각 t1과 t2의 사이에 있어서는 주파수 계열(F1)로 산출한 후보 코드 페이즈(C1)의 XPR이 가장 높고, 시각 t2와 t3의 사이에 있어서는 주파수 계열(F2)로 산출한 후보 코드 페이즈(C2)의 XPR이 가장 높다.By the way, it cannot be limited that XPR maintains the highest frequency series F1 and the like. For example, as shown in FIG. 6, for example, between time t1 and t2, XPR of the candidate code phase C1 calculated with the frequency series F1 is the highest, and between time t2 and t3. In this case, the XPR of the candidate code phase C2 calculated by the frequency series F2 is the highest.
예상되는 도플러 편이에 의거하여, 각 주파수 계열(F1) 등의 주파수를 변경하고 있는 것이므로, 어느 1개의 주파수 계열로 산출한 후보 코드 페이즈는, 계속적으로, 다른 주파수 계열로 산출한 후보 코드 페이즈보다 정밀도가 높을 것이다. 바꿔 말하면, 예를 들면, 주파수 계열(F1)이, 다른 주파수 계열(F2 및 F3)에 비해, 실제의 도달 주파수에 가장 정밀도 좋게 계속 추종하고 있을 것이다.Based on the expected Doppler shift, the frequency of each frequency series F1 or the like is changed, so that the candidate code phase calculated by one frequency series is more accurate than the candidate code phase calculated by another frequency series. Will be higher. In other words, for example, the frequency sequence F1 will continue to follow the actual reached frequency most accurately than the other frequency sequences F2 and F3.
이 때문에, 시간 경과에 의해서 주파수 계열이 바뀌는 경우에는, XPR이 높은 상태로 산출된 후보 코드 페이즈가, 정밀도가 가장 높다고는 한정할 수 없다.For this reason, when the frequency sequence is changed over time, the candidate code phase calculated in the state of high XPR is not limited to the highest accuracy.
이 점, 단말(1020)은, 이하의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성에 의해서, 약전계 하에서, 후보 코드 페이즈의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.In this regard, the terminal 1020 can be accurately positioned after verifying the precision of the candidate code phase under the weak electric field by the following hardware configuration and software configuration.
(단말(1020)의 주된 하드웨어 구성에 대해서)(About main hardware configuration of terminal 1020)
도 7은, 단말(1020)의 주된 하드웨어 구성을 나타내는 개략도이다.7 is a schematic diagram illustrating a main hardware configuration of the
도 7에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 컴퓨터를 가지며, 컴퓨터는, 버스(1022)를 갖는다. 버스(1022)에는, CPU(Central Processing Unit)(1024), 기억 장치(1026) 등이 접속되어 있다. 기억 장치(1026)는, 예를 들면, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등이다.As shown in FIG. 7, the terminal 1020 has a computer, and the computer has a
또, 버스(1022)에는, 입력 장치(1028), 전원 장치(1030), GPS 장치(1032), 표시 장치(1034), 통신 장치(1036) 및 시계(1038)가 접속되어 있다.In addition, an
(GPS 장치(1032)의 구성에 대해서)(About the structure of GPS device 1032)
도 8은, GPS 장치(1032)의 구성을 나타내는 개략도이다.8 is a schematic diagram showing the configuration of the
도 8에 나타내는 바와 같이, GPS 장치(1032)는, RF부(1032a)와 베이스 밴드부(1032b)로 구성된다.As shown in FIG. 8, the
RF부(1032a)는, 안테나(1033a)로 전파(S1) 등을 수신한다. 그리고, 증폭기인 LNA(1033b)가, 전파(S1)에 실려 있는 C/A코드 등의 신호를 증폭한다. 그리고, 믹서(1033c)가, 신호의 주파수를 다운 컨버트한다. 그리고, 직교(IQ) 검파기(1033d)가 신호를 IQ 분리한다. 계속해서, A/D컨버터(1033e1 및 1033e2)가, IQ 분리된 신호를 각각 디지털 신호로 변환하도록 구성되어 있다.The
베이스 밴드부(1032b)는, RF부(1032a)로부터 디지털 신호로 변환된 신호를 수신하고, 신호를 샘플링하여 적산하고, 베이스 밴드(1032b)가 유지하고 있는 C/A코드와의 상관을 취하도록 구성되어 있다. 베이스 밴드부(1032b)는, 예를 들면, 128개의 상관기(도시 생략) 및 적산기(도시 생략)를 가지며, 동시에 128의 위상에 있어서, 상관 처리를 행할 수 있도록 되어 있다. 상관기는 상술한 코히런트 처리를 행하기 위한 구성이다. 적산기는 상술한 인코히런트 처리를 행하기 위한 구성이다.The
(단말(1020)의 주된 소프트웨어 구성에 대해서)(About main software configuration of terminal 1020)
도 9는, 단말(1020)의 주된 소프트웨어 구성을 나타내는 개략도이다.9 is a schematic diagram showing the main software configuration of the
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 각부를 제어하는 제어부(1100), 도 7의 GPS 장치(1032)에 대응하는 GPS부(1102), 시계(1038)에 대응하는 계시부(1104) 등을 갖고 있다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 includes a
단말(1020)은, 또, 각종 프로그램을 저장하는 제1 기억부(1110), 각종 정보를 저장하는 제2 기억부(1150)를 갖는다.The terminal 1020 also has a
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제2 기억부(1150)에, 항법 메시지(1152)를 저장하고 있다. 항법 메시지(1152)는, 알마낙(1152a) 및 에피메리스(1152b)를 포함한다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the navigation message 1152 in the second storage unit 1150. Navigation message 1152 includes almanac 1152a and epimeris 1152b.
단말(1020)은, 알마낙(1152a) 및 에피메리스(1152b)를, 측위를 위해서 사용한다.The terminal 1020 uses almanac 1152a and epimeris 1152b for positioning.
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제2 기억부(1150)에, 초기 위치 정보(1154)를 저장하고 있다. 초기 위치(QA0)는, 예를 들면, 전회의 측위 위치이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the initial positional information 1154 in the second storage unit 1150. The initial position QA0 is the last positioning position, for example.
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 관측 가능 위성 산출 프로그램(1112)을 저장하고 있다. 관측 가능 위성 산출 프로그램(1112)은, 제어부(1100)가, 초기 위치 정보(1154)에 나타나는 초기 위치(QA0)를 기준으로 하여, 관측 가능한 GPS 위성(12a) 등을 산출하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the observable satellite calculation program 1112 in the
구체적으로는, 제어부(1100)는, 알마낙(1152a)을 참조하여, 계시부(1104)에 의해서 계측한 현재 시각에 있어서 관측 가능한 GPS 위성(12a) 등을 판단한다. 제 어부(1100)는, 관측 가능한 GPS 위성(12a) 등(이하, 「관측 가능 위성」이라고 한다)을 나타내는 관측 가능 위성 정보(1156)를 제2 기억부(1150)에 저장한다. 제1 실시의 형태에 있어서는, 관측 가능 위성은, GPS 위성(12a 내지 12h)이다(도 1 및 도 9 참조).Specifically, the
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 추정 주파수 산출 프로그램(1114)을 저장하고 있다. 추정 주파수 산출 프로그램(1114)은, 제어부(1100)가, GPS 위성(12a) 등으로부터의 전파(S1) 등의 수신 주파수를 추정하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the estimated frequency calculating program 1114 in the
이 수신 주파수는, 전파(S1)가 단말(1020)에 도달할 때의 도달 주파수이다. 보다 상세하게는, 이 수신 주파수는, 전파(S1)가 단말(1020)에 도달하고, 또한 단말(1020)에 있어서 다운 컨버터되었을 때의 중간(IF) 주파수이다.This reception frequency is the arrival frequency when the radio wave S1 reaches the
도 10은, 추정 주파수 산출 프로그램(1114)의 설명도이다. 10 is an explanatory diagram of the estimated frequency calculating program 1114.
도 10에 나타내는 바와 같이, 제어부(1100)는, GPS 위성(12a) 등으로부터의 발신 주파수(H1)에 도플러 편이(H2)를 더하여, 추정 주파수(A1)를 산출한다. GPS 위성(12a) 등으로부터의 발신 주파수(H1)는 기존이며, 예를 들면, 1,575.42MHz이다.As shown in FIG. 10, the
도플러 편이(H2)는, 각 GPS 위성(12a)등과 단말(1020)의 상대 이동에 의해서 생긴다. 제어부(1100)는, 에피메리스(1152b)와 초기 위치(QA0)에 의해서 현재 시각에 있어서의 각 GPS 위성(12a) 등의 시선 속도(단말(1020)의 방향에 대한 속도)를 산출한다. 그리고, 그 시선 속도에 기초하여, 도플러 편이(H2)를 산출한다.The Doppler shift H2 is generated by the relative movement of each
제어부(1100)는, 관측 가능 위성인 GPS 위성(12a) 등마다, 추정 주파수(A1)를 산출한다.The
또한, 추정 주파수(A1)에는, 단말(1020)의 클록(기준 발진기:도시 생략)의 드리프트만큼의 오차를 포함한다. 드리프트란, 온도 변화에 의한 발진 주파수의 변화이다.In addition, the estimated frequency A1 includes an error equal to the drift of the clock (reference oscillator: not shown) of the
이 때문에, 제어부(1100)는, 추정 주파수(A1)를 중심으로 하여, 소정의 폭의 주파수에 있어서 전파(S1) 등을 서치한다. 예를 들면, (A1-100)kHz의 주파수로부터 (A1+100)kHz의 주파수의 범위를, 100Hz마다의 주파수로 전파(S1) 등을 서치한다.For this reason, the
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 메저먼트 산출 프로그램(1116)을 저장하고 있다. 메저먼트 산출 프로그램(1116)은, 제어부(1100)가, GPS 위성(12a) 등으로부터 수신한 C/A코드와 단말(1020)이 생성한 레플리카 C/A코드의 상관 처리를 행하여, 상관적산값의 최대값(Pmax), 노이즈의 상관적산값(Pnoise), 후보 코드 페이즈 및 수신 주파수를 포함하는 메저먼트를 산출하기 위한 프로그램이다. 메저먼트 산출 프로그램(1116)과 제어부(1100)는, 위상 산출부의 일례이며, 수신 주파수 특정부의 일례이기도 하다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the measurement calculation program 1116 in the
도 11A~11C는, 메저먼트 산출 프로그램(1116)의 설명도이다.11A to 11C are explanatory diagrams of the measurement calculation program 1116.
도 11A에 나타내는 바와 같이, 제어부(1100)는 베이스 밴드부(1032b)에 의해서, C/A코드의 1칩을 예를 들면, 등간격으로 분할하여, 상관 처리를 행한다. C/A코드의 1칩은, 예를 들면, 32등분된다. 즉, 32분의 1칩의 위상폭(제1 위상폭(W1)) 간격으로 상관 처리를 행한다. 그리고, 제어부(1100)가 상관 처리를 행할 때의 제1 위상폭(W1) 간격의 위상을 제1 샘플링 위상(SC1)이라고 한다.As shown in FIG. 11A, the
제1 위상폭(W1)은, 전파(S1) 등이 단말(1020)에 도달할 때의 신호 강도가 -155dBm 이상인 경우에, 상관 최대값(Pmax)을 검출할 수 있는 위상폭으로서 규정되어 있다. 32분의 1칩의 위상폭이면, 신호 강도가 -155dBm 이상이면 약전계라도, 상관 최대값(Pmax)을 검출할 수 있는 것이 시뮬레이션에 의해서 밝혀지고 있다.The first phase width W1 is defined as the phase width at which the correlation maximum value Pmax can be detected when the signal strength when the radio wave S1 or the like reaches the terminal 1020 is -155 dBm or more. . Simulation results show that the correlation width Pmax can be detected even with a weak electric field if the signal width is -155 dBm or more with a phase width of 1/32 chips.
도 11B에 나타내는 바와 같이, 제어부(1100)는, 추정 주파수(A1)를 중심으로 하여, ±100kHz의 주파수 범위를 제1 위상폭(W1)씩 어긋나게 하면서 상관 처리를 행한다. 이때, 주파수를 100Hz씩 어긋나게 하면서, 상관 처리를 행한다.As shown in FIG. 11B, the
도 11C에 나타내는 바와 같이, 베이스 밴드부(1032b)로부터는, 2칩분의 위상(C1 내지 C64)에 대응하는 상관값 적산(P)이 출력된다. 각 위상(C1 내지 C64)이, 제1 샘플링 위상(SC1)이다.As shown in FIG. 11C, the correlation value integration P corresponding to the phases C1 to C64 for two chips is output from the
제어부(1100)는 메저먼트 산출 프로그램(1116)에 의거하여, 예를 들면, C/A코드의 제1 칩으로부터 제1,023칩까지를 서치한다.The
제어부(1100)는, Pmax 및 Pnoise에 의거해 XPR을 산출하고, 가장 XPR이 큰 상태에 대응하는 코드 페이즈(CPA1), 수신 주파수(fA1, PAmax1 및 PAnoise1)를 현재 메저먼트 정보(1160)로 한다. 코드 페이즈(CPA1), 수신 주파수(fA1, PAmax1 및 PAnoise1)를 총칭하여, 메저먼트라고 한다. 단말(1020)은, 각 GPS 위성(12a) 등마다 메저먼트를 산출한다.The
또한, 코드 페이즈(CPA1)는, 거리로 환산되어 있다. 상술한 바와 같이, C/A 코드의 코드 길이는, 예를 들면, 300킬로미터(㎞)이기 때문에, C/A코드의 단수 부분인 코드 페이즈도 거리로 환산할 수 있다.In addition, the code phase CPA1 is converted into distance. As described above, the code length of the C / A code is, for example, 300 kilometers (km), so that the code phase, which is the singular part of the C / A code, can also be converted into distance.
제어부(1100)는, 관측 가능 위성 중, 예를 들면, 6개의 GPS 위성(12a) 등에 대해서, 각각 메저먼트를 산출한다. 또한, 동일한 GPS 위성(12a) 등에 대한 메저먼트를, 대응하는 메저먼트라고 한다. 예를 들면, GPS 위성(12a)에 대한 코드 페이즈(CPA1)와 GPS 위성(12a)에 대한 주파수(fA1)는 대응하는 메저먼트이다. 주파수(fA1)는, GPS 위성(12a)으로부터의 전파(S1)를 수신했을 때의 수신 주파수이다.The
또한, 제1 실시의 형태와는 달리, 상관 처리의 방법으로서는, 내로우 코릴레이터(narrow correlator)(예를 들면, 일본국 특허공개 2000-312163호 공보 참조)를 채용해도 된다.In addition, unlike the first embodiment, as a method of correlation processing, a narrow correlator (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-312163) may be employed.
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 메저먼트 보존 프로그램(1118)을 저장하고 있다. 메저먼트 보존 프로그램(1118)은, 제어부(1100)가, 메저먼트를 제2 기억부(1150)에 보존하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the measurement storage program 1118 in the
제어부(1100)는, 새로운 메저먼트를 현재 메저먼트 정보(1160)로서 제2 기억부(1150)에 저장함과 함께, 기존의 현재 메저먼트 정보(1160)를 전회 메저먼트 정보(1162)로서 제2 기억부(1150)에 저장한다. 전회 메저먼트 정보(1162)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPA0), 주파수(fA0, PAmax0 및 PAnoise0)를 포함한다.The
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 주파수 평가 프로그램(1120)을 저장하고 있다. 주파수 평가 프로그램(1120)은, 제어부(1100)가, 전회 측위 시의 수신 주파수(fA0)와 현재 측위 시의 수신 주파수(fA1) 의 주파수차가 주파수 임계값(α1) 이내인지의 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 주파수 임계값(α1) 이내의 범위는, 주파수 계열(F1, F2 및 F3)의 주파수 간격 미만의 임계값에 의해서, 미리 규정되어 있다. 상술한 바와 같이, 주파수 간격이 50헤르츠(Hz)이면, 주파수 임계값(α1)은, 예를 들면, 30헤르츠(Hz)이다. 상술한 주파수 평가 프로그램(1120) 및 제어부(1100)은, 주파수차 평가부의 일례이다. 그리고, 주파수 임계값(α1) 이내의 범위는, 미리 규정한 주파수차 허용 범위 내의 일례이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the frequency evaluation program 1120 in the
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 예측 코드 페이즈 산출 프로그램(1122)을 저장하고 있다. 예측 코드 페이즈 산출 프로그램(1122)은, 제어부(1100)가, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPA0)와, 전파(S1) 등의 도플러 편이와, 전회 측위 시로부터의 경과 시간(dt)에 의거하여, 현재의 위상을 예측해 예측 코드 페이즈(CPAe)를 산출하기 위한 프로그램이다. 예측 코드 페이즈(CPAe)는, 예측 위상의 일례이다. 예측 코드 페이즈 산출 프로그램(1122)과 제어부(1100)는, 예측 위상 산출부의 일례이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the predictive code phase calculating program 1122 in the
또한, 예측 코드 페이즈(CPAe)는, 거리로 환산되어 있다.The predictive code phase CPAe is converted into distances.
도 12는, 예측 코드 페이즈 산출 프로그램(1122)의 설명도이다.12 is an explanatory diagram of a predictive code phase calculating program 1122.
도 12에 나타내는 바와 같이, 제어부(1100)는, 예를 들면, 식 1에 따라서, 예측 코드 페이즈(CPAe)를 산출한다.As shown in FIG. 12, the
제어부(1100)는, 식 1에 나타내는 바와 같이, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPA0)로부터, 예를 들면, GPS 위성(12a)과 단말(1020)의 상대 이동 속도에 전회 측위 시로부터의 경과 시간(dt)을 곱한 값을 뺌으로써, 예측 코드 페이즈(CPAe)를 산출한다.As shown in
또한, 식 1에 있어서, 예측 코드 페이즈(CPAe), 전회 코드 페이즈(CPA0)는, 거리로 환산되어 있다.In addition, in
여기서, 전파(S1) 등은, 광속으로 전파한다. 이 때문에, 광속을 전파(S1) 등의 발신 주파수(H1)로 나눔으로써, 도플러 편이 1헤르츠(Hz)에 대응하는 개략의 속도를 산출할 수 있다. 즉, 도플러 편이가 플러스(+) 1헤르츠(Hz)라고 하는 것은, GPS 위성(12a)이 초속 0.19미터(m/s)로 단말(1020)에 가까워지고 있다고 하는 것이다. 이 때문에, 예측 코드 페이즈(CPAe)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPA0)보다 짧아진다. 여기서, 도플러 편이는, 예를 들면, 전회 측위 시의 주파수(fA0)와 발신 주파수(H1)의 차분이다.Here, the radio wave S1 and the like propagate at the light beam. For this reason, by dividing the luminous flux by the transmission frequency H1 such as the radio wave S1, it is possible to calculate the approximate speed corresponding to one hertz (Hz) of the Doppler shift. In other words, a Doppler shift of plus (+) 1 hertz (Hz) means that the
이에 대해서, 도플러 편이가 마이너스(-) 1헤르츠(Hz)라고 하는 것은, GPS 위성(12a)이 초속 0.19미터(m/s)로 단말(1020)로부터 멀어지고 있다는 것이다. 이 때문에, 예측 코드 페이즈(CPAe)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPA0)보다 길어진다.On the other hand, the Doppler shift is negative one-hertz (Hz) that the
또한, 식 1은, 전회 측위 시로부터의 경과 시간이 단시간이라는 조건에 있어서 성립하는 것이다. 바꿔 말하면, 식 1은, 코드 페이즈와 경과 시간의 관계를 그래프상에서 직선으로서 나타낼 수 있는 한에 있어서 성립한다.In addition,
또, 제1 실시의 형태와는 달리, 전회 측위 시의 주파수(fA0)와 발신 주파수(H1)의 차분과, 현재 측위 시의 주파수(fA1)와 발신 주파수(H1)의 차분의 평균값 을, 도플러 편이라고 해도 된다. 이로 인해, 예측 코드 페이즈(CPAe)를 한층 더 정확하게 산출할 수 있다. Unlike the first embodiment, the average value of the difference between the frequency fA0 at the previous positioning and the outgoing frequency H1 and the difference between the frequency fA1 at the current positioning and the outgoing frequency H1 is measured. It may be a side. This makes it possible to calculate the prediction code phase CPAe more accurately.
제어부(1100)는, 산출한 예측 코드 페이즈(CPAe)를 나타내는 예측 코드 페이즈 정보(1164)를 제2 기억부(1150)에 저장한다. The
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 코드 페이즈 평가 프로그램(1124)을 저장하고 있다. 코드 페이즈 평가 프로그램(1124)은, 제어부(1100)가, 현재의 코드 페이즈(CPA1)와 예측 코드 페이즈(CPAe)의 코드 페이즈차가 코드 페이즈 임계값(β1)(이하, 「임계값(β1)」이라고 한다) 이하인지의 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 임계값(β1) 이하의 범위는, 위상차 허용 범위 내의 일례이다. 코드 페이즈 평가 프로그램(1124)과 제어부(1100)는, 위상차 평가부의 일례이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the code phase evaluation program 1124 in the
임계값(β1)은, 미리 규정되어 있다. 임계값(β1)은, 예를 들면, 80미터(m)이다.The threshold value β1 is predefined. The threshold value β1 is 80 meters (m), for example.
제어부(1100)는, 상술한 주파수 평가 프로그램(1120)에 의해서 임계값(α1) 이하의 주파수 차분이라고 판단한 코드 페이즈(CPA1)를, 코드 페이즈 평가 프로그램(1124)에 의거하는 판단의 대상으로 한다.The
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 측위 사용 코드 페이즈 결정 프로그램(1126)을 저장하고 있다. 측위 사용 코드 페이즈 결정 프로그램(1126)은, 제어부(1100)가, 주파수 임계값(α1) 이내의 주파수차이며, 또한, 임계값(β1) 이하의 코드 페이즈차인 GPS 위성(12a) 등의 코드 페이즈(CPA1) 등을, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)로서 결정하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the positioning use code phase determination program 1126 in the
주파수 임계값(α1) 이내가 아닌 주파수차에 대응하는 GPS 위성(12a) 등의 코드 페이즈(CPA1) 등을 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)로서 결정하지 않고, 측위로부터 배제한다. 그리고, 주파수 임계값(α1) 이내의 주파수차에 대응하고, 또한 임계값(β1) 이하의 코드 페이즈차에 대응하는 코드 페이즈(CPA1)를 측위에 사용하는 것이다. 즉, 측위 사용 코드 페이즈 결정 프로그램(1126)과 제어부(1100)는, 위상 배제부의 일례이다.The code phase CPA1 such as the
제1 실시의 형태에 있어서는, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)는, 예를 들면, GPS 위성(12a, 12b, 12c 및 12d)에 각각 대응하는 CPA1fa, CPA1fb, CPA1fc 및 CPA1fd로 한다.In the first embodiment, the positioning use code phase CPA1f is, for example, CPA1fa, CPA1fb, CPA1fc, and CPA1fd corresponding to the
제어부(1100)는, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)를 나타내는 측위 사용 코드 페이즈 정보(1166)를 제2 기억부(1150)에 저장한다.The
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 측위 프로그램(1128)을 저장하고 있다. 측위 프로그램(1128)은, 제어부(1100)가, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)를 사용해 현재 위치를 측위하기 위한 프로그램이다. 측위 프로그램(1128)과 제어부(1100)는, 측위부의 일례이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the positioning program 1128 in the
측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)는, 상술한 임계값(β1) 이내의 코드 페이즈(CPA1) 등이다. 즉, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)를 사용해 현재 위치를 측위 하는 것은, 임계값(β1) 이내의 코드 페이즈(CPA1) 등을 사용해 현재 위치를 측위 하는 것과 같은 의미이다. The positioning use code phase CPA1f is a code phase CPA1 within the above-described threshold value β1 and the like. In other words, positioning the current position using the positioning use code phase CPA1f is equivalent to positioning the current position using the code phase CPA1 within the threshold β1 or the like.
제어부(1100)는, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)가 3개 이상 있는 경우에는, 그들 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)를 사용해 현재 위치를 측위하고, 측위 위치(QA1)를 산출한다.When there are three or more positioning use code phases CPA1f, the
제어부(1100)는, 산출한 측위 위치(QA1)를 나타내는 측위 위치 정보(1168)를 제2 기억부(1150)에 저장한다.The
도 9에 나타내는 바와 같이, 단말(1020)은, 제1 기억부(1110)에, 측위 위치 출력 프로그램(1130)을 저장하고 있다. 측위 위치 출력 프로그램(1130)은, 제어부(1100)가, 측위 위치(QA1)를 표시 장치(1034)(도 7 참조)에 표시하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 9, the terminal 1020 stores the positioning position output program 1130 in the
단말(1020)은, 상술한 바와 같이 구성되어 있다.The terminal 1020 is configured as described above.
단말(1020)은, 현재의 코드 페이즈(CPA1)와 예측 코드 페이즈(CPAe)의 코드 페이즈차가 미리 규정한 임계값(β1) 이하인지의 여부를 판단할 수 있다. 이 때문에, 단말(1020)은, 코드 페이즈(CPA1)의 정밀도를 검증할 수 있다.The terminal 1020 may determine whether the code phase difference between the current code phase CPA1 and the predictive code phase CPAe is equal to or less than a predetermined threshold value β1. For this reason, the terminal 1020 can verify the precision of the code phase CPA1.
또, 단말(1020)은, 임계값(β1) 이하의 코드 페이즈차에 대응하는 코드 페이즈(CPA1)를 사용하여, 현재 위치를 측위할 수 있다.In addition, the terminal 1020 can position the current position by using the code phase CPA1 corresponding to the code phase difference equal to or less than the threshold value β1.
이로 인해, 단말(1020)은, 신호 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 코드 페이즈의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.For this reason, the terminal 1020 can perform the positioning with high accuracy after verifying the precision of the code phase of the positioning basic code under a weak electric field having a weak signal strength.
또, 단말(1020)은, 주파수 임계값(α1) 이내의 범위 외의 주파수(fA1)에 대응하는 코드 페이즈(CPA1)를 측위로부터 배제할 수 있다.In addition, the terminal 1020 can exclude the code phase CPA1 corresponding to the frequency fA1 outside the range within the frequency threshold α1 from positioning.
이것은, 단말(1020)이, C/A코드의 코드 페이즈(CPA1)의 정밀도를 검증할 뿐 만 아니라, 코드 페이즈(CPA1)를 산출했을 때의 수신 주파수(fA1)의 정밀도도 검증할 수 있는 것을 의미한다.This means that the terminal 1020 can not only verify the accuracy of the code phase CPA1 of the C / A code, but also verify the accuracy of the reception frequency fA1 when the code phase CPA1 has been calculated. it means.
이로 인해, 단말(1020)은, 신호 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 코드 페이즈의 정밀도를 검증한 후, 한층 더 정밀도 좋게 측위할 수 있다. For this reason, after verifying the precision of the code phase of positioning base code, the terminal 1020 can carry out positioning with more precision under the weak electric field with a weak signal strength.
이상이 제1 실시의 형태에 관한 단말(1020)의 구성이지만, 이하, 그 동작예를 주로 도 13을 사용해 설명한다.As mentioned above, although the structure of the terminal 1020 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated, the operation example is demonstrated mainly using FIG.
도 13은 단말(1020)의 동작예를 나타내는 개략 플로차트이다.13 is a schematic flowchart showing an operation example of the
우선, 단말(1020)은, 전파(S1) 등을 수신하고, 메저먼트를 산출한다(도 13의 단계 S101). 이 단계 S101은, 위상 산출 단계의 일례이다.First, the terminal 1020 receives the radio wave S1 and the like and calculates the measurement (step S101 in FIG. 13). This step S101 is an example of a phase calculation step.
계속해서, 단말(1020)은, 메저먼트를 보존한다(단계 S102).Subsequently, the terminal 1020 stores the measurement (step S102).
계속해서, 단말(1020)은, 현재 주파수(fA1)와 전회 주파수(fA0)의 주파수 차분의 절대값이, 주파수 임계값(α1) 이하인지의 여부를 판단한다(단계 S103).Subsequently, the terminal 1020 determines whether or not the absolute value of the frequency difference between the present frequency fA1 and the previous frequency fA0 is equal to or less than the frequency threshold α1 (step S103).
단말(1020)은, 단계 S103에 있어서, 주파수 임계값(α1) 이하가 아니라고 판단한 주파수 차분에 대응하는 코드 페이즈(CPA1)를 측위에 사용하지 않는다(단계 S109). 즉, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)로는 하지 않는다.In step S103, the terminal 1020 does not use the code phase CPA1 corresponding to the frequency difference determined not to be below the frequency threshold α1 for positioning (step S109). In other words, the positioning use code phase CPA1f is not used.
이에 대해서, 단계 S103에 있어서, 주파수 임계값(α1) 이하라고 판단한 주파수 차분에 대응하는 코드 페이즈(CPA1)에 대해서는, 대응하는 예측 코드 페이즈(CPAe)를 산출한다(단계 S104). 이 단계 S104는, 예측 위상 산출 단계의 일례이다.In contrast, in step S103, for the code phase CPA1 corresponding to the frequency difference determined as equal to or less than the frequency threshold α1, the corresponding prediction code phase CPAe is calculated (step S104). This step S104 is an example of the predictive phase calculation step.
계속해서, 단말(1020)은, 코드 페이즈(CPA1)와 예측 코드 페이즈(CPAe)의 코 드 페이즈차의 절대값이 임계값(β1) 이하인지의 여부를 판단한다(단계 S105). 이 단계 S105는, 위상 평가 단계의 일례이다. 단말(1020)은, 코드 페이즈차의 절대값이 임계값(β1) 이하라고 판단한 코드 페이즈(CPA1)를 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)로 한다.Subsequently, the terminal 1020 determines whether the absolute value of the code phase difference between the code phase CPA1 and the predictive code phase CPAe is equal to or less than the threshold β1 (step S105). This step S105 is an example of a phase evaluation step. The terminal 1020 sets the code phase CPA1 in which the absolute value of the code phase difference is equal to or less than the threshold value β1 as the positioning use code phase CPA1f.
계속해서, 단말(1020)은, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)가 3개 이상 있는지의 여부를 판단한다(단계 S106).Subsequently, the terminal 1020 determines whether there are three or more positioning use code phases CPA1f (step S106).
단계 S106에 있어서, 단말(1020)이, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)가 3개 미만이라고 판단한 경우에는, 측위가 불가능하기 때문에, 측위하는 일 없이 종료한다.In step S106, when the terminal 1020 determines that the positioning use code phase CPA1f is less than three, since positioning is impossible, it ends without positioning.
이에 대해서, 단계 S106에 있어서, 단말(1020)이, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)가 3개 이상이라고 판단한 경우에는, 측위 사용 코드 페이즈(CPA1f)를 사용하여 측위한다(단계 S107). 이 단계 S107은, 측위 단계의 일례이다.In contrast, in step S106, when the terminal 1020 determines that there are three or more positioning use code phases CPA1f, the terminal 1020 performs positioning using the positioning use code phases CPA1f (step S107). This step S107 is an example of the positioning step.
계속해서, 단말(1020)은, 측위 위치(QA1)(도 9 참조)를 출력한다(단계 S108).Subsequently, the terminal 1020 outputs the positioning position QA1 (see FIG. 9) (step S108).
이상의 단계에 따라서, 단말(1020)은, 신호 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.According to the above steps, the terminal 1020 can perform the positioning with high accuracy after verifying the precision of the phase of the positioning basic code under a weak electric field having a weak signal strength.
[제2 실시의 형태][Second embodiment]
도 14는, 제2 실시의 형태의 단말(2020) 등을 나타내는 개략도이다.14 is a schematic diagram illustrating the terminal 2020 and the like of the second embodiment.
도 14에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 측위 위성인 예를 들면, GPS 위성(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g 및 12h)으로부터, 전파(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 및 S8)를 수신할 수 있다. GPS 위성(12a) 등은, 발신원의 일례이기도 하다. 또한, 측위 위성은, GPS 위성에 한하지 않고, 넓게 SPS(Satellite Positioing System)에 있어서 사용되는 위성이어도 된다.As shown in FIG. 14, the terminal 2020 is radio wave S1, S2, S3, S4 from
전파(S1) 등에는 각종의 코드(부호)가 실려 있다. 그 중의 1개가 C/A코드(Sca)이다. 이 C/A코드(Sca)는, 1.023Mbps의 비트율, 1,023bit(=1msec)의 비트 길이의 신호이다. C/A코드(Sca)는, 1,023칩(chip)으로 구성되어 있다. 단말(2020)은, 현재 위치를 측위하는 측위 장치의 일례이며, 이 C/A코드를 사용해 현재 위치의 측위를 행한다. 이 C/A코드(Sca)는, 측위 기초 부호의 일례이다.Various codes (signs) are carried in the radio wave S1 and the like. One of them is the C / A code Sca. This C / A code Sca is a signal having a bit rate of 1.023 Mbps and a bit length of 1,023 bits (= 1 msec). The C / A code Sca is composed of 1,023 chips. The terminal 2020 is an example of a positioning apparatus for positioning the current position, and performs positioning of the current position using this C / A code. This C / A code Sca is an example of positioning basic code.
또, 전파(S1) 등에 실리는 정보로서, 알마낙(Sal) 및 에피메리스(Seh)가 있다. 알마낙(Sal)은 모든 GPS 위성(12a) 등의 개략의 위성 궤도를 나타내는 정보이며, 에피메리스(Seh)는 각 GPS 위성(12a) 등의 정밀한 위성 궤도를 나타내는 정보이다. 알마낙(Sal) 및 에피메리스(Seh)를 총칭해 항법 메시지라고 한다.In addition, information on the radio wave S1 and the like includes almanac (Sal) and epimeris (Seh). Almanac (Sal) is information indicating the rough satellite trajectory of all
단말(2020)은, 예를 들면, 3개 이상의 다른 GPS 위성(12a) 등으로부터의 C/A코드의 코드 페이즈(위상)를 특정하여, 현재 위치를 측위할 수 있게 되어 있다.For example, the terminal 2020 can specify the code phase (phase) of the C / A code from three or more
도 15는, 측위 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.15 is a conceptual diagram illustrating an example of the positioning method.
도 15에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, GPS 위성(12a)과 단말(2020)의 사이에는, C/A코드가 연속적으로 늘어서 있다고 관념할 수 있다. 그리고, GPS 위성(12a)과 단말(2020)의 사이의 거리는, C/A코드의 길이(300킬로미터(㎞))의 정수배라고는 한정할 수 없기 때문에, 코드 단수부(C/Aa)가 존재한다. 즉, GPS 위성(12a)과 단말(2020)의 사이에는, C/A코드의 정수배의 부분과, 단수 부분이 존재 한다. C/A코드의 정수배의 부분과 단수 부분의 합계의 길이가 의사 거리이다. 단말(2020)은, 3개 이상의 GPS 위성(12a) 등에 대한 의사 거리를 사용하여 측위를 행한다.As shown in FIG. 15, for example, it can be conceivable that C / A codes are continuously arranged between the
본 실시 형태에 있어서, C/A코드의 단수부(C/Aa)를 코드 페이즈(위상)라고 한다. 코드 페이즈는, 예를 들면, C/A코드의 1,023 칩 중 몇 번째인가로 나타내는 것도 가능하고, 거리로 환산해 나타내는 것도 가능하다. 의사 거리를 산출할 때에는, 코드 페이즈를 거리로 환산하고 있다.In this embodiment, the singular part C / Aa of a C / A code is called code phase (phase). For example, the code phase may be represented by the number of 1,023 chips of the C / A code, or may be expressed in terms of distance. When calculating the pseudo distance, the code phase is converted into a distance.
GPS 위성(12a)의 궤도상의 위치는 에피메리스(Seh)를 사용해 산출 가능하다. 그리고, 예를 들면, GPS 위성(12a)의 궤도상의 위치와 후술의 초기 위치(QB0)의 거리를 산출하면, C/A코드의 정수배의 부분을 특정할 수 있다. 또한, C/A코드의 길이가 300킬로미터(km)이기 때문에, 초기 위치(QB0)의 위치 오차는, 150킬로미터(㎞) 이내일 필요가 있다.The position on the orbit of the
그리고, 도 15에 나타내는 바와 같이, 레플리카 C/A코드의 위상을 예를 들면, 화살표 X1방향으로 이동시키면서, 상관 처리를 행한다. 이때, 단말(2020)은, 동기용 주파수도 변동시키면서, 상관 처리를 행한다. 이 상관 처리는, 후술의 코히런트 처리 및 인코히런트 처리로 구성된다.And as shown in FIG. 15, a correlation process is performed, moving the phase of a replica C / A code to arrow X1 direction, for example. At this time, the terminal 2020 performs correlation processing while varying the synchronization frequency. This correlation process consists of a coherent process and an incoherent process mentioned later.
상관적산값이 최대가 된 위상이 코드 단수(C/Aa)이다.The phase where the correlation integration value is maximum is the code number (C / Aa).
또한, 제2 실시의 형태와는 달리, 단말(2020)은, 예를 들면, 휴대 전화의 통신 기지국으로부터의 전파를 사용하여 측위를 행하도록 해도 된다. 또, 제2 실시의 형태와는 달리, 단말(2020)은, LAN(Local Area Network)로부터 전파를 수신하 여, 측위를 행하도록 해도 된다.In addition, unlike the second embodiment, the terminal 2020 may perform positioning using, for example, radio waves from the communication base station of the cellular phone. In addition, unlike the second embodiment, the terminal 2020 may receive radio waves from a local area network (LAN) to perform positioning.
도 16은, 상관 처리의 설명도이다.16 is an explanatory diagram of correlation processing.
코히런트는, 단말(2020)이 수신한 C/A코드와 레플리카 C/A코드의 상관을 취하는 처리이다. 레플리카 C/A코드는, 단말(2020)이 발생하는 부호이다. 레플리카 C/A코드는, 레플리카 측위 기초 부호의 일례이다.Coherent is a process of correlating the C / A code received by the terminal 2020 with a replica C / A code. The replica C / A code is a code generated by the
예를 들면, 도 16에 나타내는 바와 같이, 코히런트 시간이 10msec이면, 10msec의 시간에 있어서 동기 적산한 C/A코드와 레플리카 C/A코드의 상관값 등을 산출한다. 코히런트 처리의 결과, 상관을 취했을 때의 코드 페이즈와, 상관값이 출력된다.For example, as shown in Fig. 16, if the coherent time is 10 msec, the correlation value of the C / A code and replica C / A code synchronously accumulated in a time of 10 msec is calculated. As a result of the coherent processing, the code phase and the correlation value at the time of correlation are output.
인코히런트는, 코히런트 결과의 상관값을 적산함으로써, 상관적산값(인코히런트값)을 산출하는 처리이다.Incoherent is a process of calculating a correlation integration value (incoherent value) by integrating a correlation value of a coherent result.
상관 처리의 결과, 코히런트 처리로 출력된 코드 페이즈와, 상관적산값이 출력된다.As a result of the correlation process, the code phase output by the coherent process and the correlation integration value are output.
도 17은, 상관적산값과 코드 페이즈의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.17 is a diagram illustrating an example of a relationship between a correlation integration value and a code phase.
도 17의 상관적산값의 최대값(Pmax)에 대응하는 코드 페이즈(CP1)가, C/A코드의 코드 페이즈(레플리카 C/A코드의 코드 페이즈와 동일하다)이다.The code phase CP1 corresponding to the maximum value Pmax of the correlation integration value in Fig. 17 is the code phase of the C / A code (the same as the code phase of the replica C / A code).
그리고, 단말(2020)은, 예를 들면, 코드 페이즈(CP1)로부터 2분의 1칩 떨어진 코드 페이즈 중, 상관적산값이 작은 쪽의 상관적산값을 노이즈의 상관적산값(Pnoise)으로 한다.For example, the terminal 2020 sets the correlation integration value of the one with the smaller correlation integration value as the correlation integration value Pnoise among the code phases that are one-half chip away from the code phase CP1.
단말(2020)은, Pmax와 Pnoise의 차분을 Pmax로 나눈 값을 신호 강도(XPR)로 서 규정한다. 신호 강도(XPR)는, 신호 강도의 일례이다.The terminal 2020 defines a value obtained by dividing the difference between Pmax and Pnoise by Pmax as signal strength (XPR). Signal strength XPR is an example of signal strength.
그리고, 단말(2020)은, XPR이 예를 들면, 0.2 이상인 경우에, 코드 페이즈(CP1)를 측위에 사용하는 코드 페이즈의 후보로 한다. 이하, 이 코드 페이즈를, 「후보 코드 페이즈」라고 한다. 후보 코드 페이즈는 측위에 사용하는 후보이며, 단말(2020)이 실제로 측위에 사용한다고는 한정할 수 없다.And if the XPR is 0.2 or more, for example, when the XPR is 0.2 or more, the terminal 2020 makes it the candidate of the code phase which uses code phase CP1 for positioning. Hereinafter, this code phase is called "candidate code phase." The candidate code phase is a candidate used for positioning, and can not be limited to the fact that the terminal 2020 is actually used for positioning.
도 18 및 도 19는, 후보 코드페이즈와 시간 경과 등의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.18 and 19 are diagrams showing an example of the relationship between the candidate code phase and time lapse.
도 18은, 예를 들면, GPS 위성(12a)이 단말(2020)에 가까워지고 있는 상태를 나타내고 있다.18 shows a state where the
예를 들면, GPS 위성(12a)이 단말(2020)에 가까워지면, GPS 위성(12a)과 단말(2020)의 거리가 짧아지기 때문에, 후보 코드 페이즈(C1)는 시간 경과와 함께, 0에 가까워진다.For example, when the
또, 주파수 계열(F1)에 속하는 주파수는, 시간 경과와 함께, 높아지도록 설정되어 있다. 이것은, GPS 위성(12a)이 단말(2020)에 가까워지고 있기 때문에 생기는 도플러 편이에 의해서, 전파(S1)가 단말(2020)에 도달할 때의 도달 주파수가 높아지는 것에 대응하기 위해서이다.The frequency belonging to the frequency sequence F1 is set to increase with time. This is because the Doppler shift caused by the
단말(2020)은, 변동하는 도달 주파수에 효율적으로 동기하기 위해서, 도 19에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 3개의 주파수 계열(F1, F2 및 F3)을 사용한다. 주파수 계열(F1) 등은 주파수 계열의 일례이다. 주파수 계열(F1과 F2)은 예를 들면, 50헤르츠(Hz)의 주파수폭만큼 괴리되어 있다. 또, 주파수 계열(F1과 F3) 또 한, 50헤르츠(Hz)의 주파수폭만큼 괴리되어 있다. 50헤르츠(Hz)의 주파수 간격은 미리 규정되어 있다. 즉, 50헤르츠(Hz)의 주파수 간격은, 주파수 간격의 일례이다. 이 주파수 간격은, 단말(2020)이 실시하는 상관 처리에 있어서의 주파수 서치의 단계 간격 미만에 있어서 규정되어 있다. 예를 들면, 주파수 서치의 단계 간격이 100헤르츠(Hz)이면(도 24B 참조), 100헤르츠(Hz) 미만에 있어서 규정된다.The terminal 2020 uses three frequency sequences F1, F2, and F3, for example, as shown in FIG. 19, in order to efficiently synchronize with a varying arrival frequency. The frequency series F1 and the like are examples of frequency series. The frequency sequences F1 and F2 are separated by, for example, a frequency width of 50 hertz (Hz). The frequency series F1 and F3 are also separated by a frequency width of 50 hertz (Hz). A frequency interval of 50 hertz (Hz) is predefined. In other words, the frequency interval of 50 hertz (Hz) is an example of the frequency interval. This frequency interval is prescribed in less than the step interval of the frequency search in the correlation process performed by the
또한, 주파수 계열(F1) 등은 적어도 1개이면 되고, 제2 실시의 형태와는 달리, 예를 들면, 1개이어도 되고, 4개 이상이어도 된다.The frequency sequence F1 or the like may be at least one, and unlike the second embodiment, for example, one may be used, or four or more may be provided.
도 19에 나타내는 바와 같이, 각 주파수 계열(F1) 등은, 도달 주파수의 도플러 편이를 예상해 시간 경과와 함께 변화하도록 설정된다.As shown in FIG. 19, each frequency series F1 etc. is set so that it may change with time over anticipation of the Doppler shift of arrival frequency.
그리고, 각 주파수 계열(F1) 등 중 어느 하나가, 도달 주파수의 도플러 편이에 가장 정밀도 좋게 추종하고 있을 것이다.And any one of each frequency series F1 etc. will follow the Doppler shift of arrival frequency most accurately.
주파수 계열(F1)에 있어서 코드 페이즈(C1)가 산출된다. 그리고, 주파수 계열(F2)에 있어서 코드 페이즈(C2)가 산출된다. 그리고, 주파수 계열(F3)에 있어서는 코드 페이즈(C3)가 산출된다.The code phase C1 is calculated in the frequency series F1. Then, the code phase C2 is calculated in the frequency sequence F2. In the frequency sequence F3, the code phase C3 is calculated.
이와 같이, 3개의 코드 페이즈(C1) 등이 병행해 산출되는 것이지만, 신호 강도(XPR)가 가장 높은 상태로 산출된 코드 페이즈가 가장 신뢰도가 높은 것이 일반적이다.Thus, although three code phases C1 etc. are calculated in parallel, it is common that the code phase calculated in the state with the highest signal strength XPR is the most reliable.
그런데, XPR이 가장 높은 주파수 계열(F1) 등이 유지된다고는 한정할 수 없다. 예를 들면, 도 19에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 시각 t1과 t2의 사이에 있어서는 주파수 계열(F1)로 산출한 코드 페이즈(C1)의 XPR이 가장 높고, 시각 t2 와 t3의 사이에 있어서는 주파수 계열(F2)로 산출한 코드 페이즈(C2)의 XPR이 가장 높다.By the way, it cannot be limited that XPR maintains the highest frequency series F1 and the like. For example, as shown in FIG. 19, for example, between time t1 and t2, XPR of the code phase C1 calculated by the frequency series F1 is the highest, and between time t2 and t3. The XPR of the code phase C2 calculated by the frequency series F2 is the highest.
각 주파수 계열(F1) 등의 주파수는, 예상되는 도플러 편이라는 공통의 요소에 의거하여 변경되고 있는 것이기 때문에, 어느 1개의 주파수 계열로 산출한 코드 페이즈가 정밀도가 높은 것이면, 계속적으로, 다른 주파수 계열로 산출한 코드 페이즈보다 정밀도가 높을 것이다.Since the frequencies of each frequency series F1 and the like are changed based on a common element of the expected Doppler shift, if the code phase calculated by one frequency series is high in accuracy, the other frequency series is continuously used. The precision will be higher than the code phase calculated by.
여기서, 「정밀도가 높다」란, 산출한 코드 페이즈와 실제 코드 페이즈의 괴리가 작은 것을 의미한다.Here, "high precision" means that the difference between the calculated code phase and the actual code phase is small.
예를 들면, 주파수 계열(F1)의 정밀도가 다른 주파수 계열(F2 및 F3)보다 정밀도가 높은 경우에는, 주파수 계열(F1)이 다른 주파수 계열(F2 및 F3)에 비해, 실제의 도달 주파수에 가장 정밀도 좋게 계속 추종하고 있을 것이다. 이 때문에, 주파수 계열(F1)에 있어서, 다른 주파수 계열(F2 및 F3)보다 신호 강도(XPR)가 낮은 시간대가 있었다고 해도, 주파수 계열(F1)에 있어서 산출된 후보 코드 페이즈가, 정밀도가 가장 높을 것이다.For example, when the accuracy of the frequency series F1 is higher than that of the other frequency series F2 and F3, the frequency series F1 is the most at the actual arrival frequency compared to the other frequency series F2 and F3. Precision will keep on following. For this reason, even when there is a time zone in which the signal strength XPR is lower than the other frequency sequences F2 and F3 in the frequency sequence F1, the candidate code phase calculated in the frequency sequence F1 has the highest precision. will be.
이 점, 단말(2020)은, 이하의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성에 따라서, 약전계 하에서, 후보 코드 페이즈의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.In this regard, the terminal 2020 can perform positioning with high accuracy after verifying the precision of the candidate code phase under a weak electric field in accordance with the following hardware configuration and software configuration.
(단말(2020)의 주된 하드웨어 구성에 대해서)(About main hardware configuration of terminal 2020)
도 20은, 단말(2020)의 주된 하드웨어 구성을 나타내는 개략도이다.20 is a schematic diagram illustrating a main hardware configuration of the
도 20에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 컴퓨터를 가지며, 컴퓨터는, 버 스(2022)를 갖는다. 버스(2022)에는, CPU(Central Processing Unit)(2024), 기억장치(2026) 등이 접속되어 있다. 기억장치(2026)는, 예를 들면, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등이다.As shown in FIG. 20, the terminal 2020 has a computer, and the computer has a
또, 버스(2022)에는, 입력 장치(2028), 전원 장치(2030), GPS 장치(2032), 표시 장치(2034), 통신 장치(2036) 및 시계(2038)가 접속되어 있다.In addition, an
(GPS 장치(2032)의 구성에 대해서)(About the configuration of the GPS device 2032)
도 21은, GPS 장치(2032)의 구성을 나타내는 개략도이다.21 is a schematic diagram showing the configuration of the
도 21에 나타내는 바와 같이, GPS 장치(2032)는, RF부(2032a)와 베이스 밴드부(2032b)로 구성된다.As shown in FIG. 21, the
RF부(2032a)는, 안테나(2033a)로 전파(S1) 등을 수신한다. 그리고, 증폭기인 LNA(2033b)가, 전파(S1)에 실려 있는 C/A코드 등의 신호를 증폭한다. 그리고, 믹서(2033c)가, 신호의 주파수를 다운 컨버터한다. 그리고, 직교(IQ) 검파기(2033d)가 신호를 IQ분리한다. 계속해서, A/D컨버터(2033e1 및 2033e2)가, IQ분리된 신호를 각각 디지털 신호로 변환하도록 구성되어 있다.The
베이스 밴드부(2032b)는, RF부(2032a)로부터 디지털 신호로 변환된 신호를 수신하고, 신호를 샘플링해 적산하고, 베이스 밴드부(2032b)가 유지하고 있는 C/A코드와의 상관을 취하도록 구성되어 있다. 베이스 밴드부(2032b)는, 예를 들면, 128개의 상관기(도시 생략) 및 적산기(도시 생략)를 가지며, 동시에 128의 위상에 있어서, 상관 처리를 행할 수 있도록 되어 있다. 상관기는 상술한 코히런트 처리를 행하기 위한 구성이다. 적산기는 상술한 인코히런트 처리를 행하기 위한 구성 이다.The
(단말(2020)의 주된 소프트웨어 구성에 대해서)(About main software configuration of terminal 2020)
도 22는, 단말(2020)의 주된 소프트웨어 구성을 나타내는 개략도이다.22 is a schematic diagram showing the main software configuration of the
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 각부를 제어하는 제어부(2100), 도 20의 GPS 장치(2032)에 대응하는 GPS(2102), 시계(2038)에 대응하는 계시부(2104) 등을 갖고 있다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 is a
단말(2020)은, 또, 각종 프로그램을 저장하는 제1 기억부(2110), 각종 정보를 저장하는 제2 기억부(2150)를 갖는다. The terminal 2020 further includes a
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제2 기억부(2150)에, 항법 메시지(2152)를 저장하고 있다. 항법 메시지(2152)는, 알마낙(2152a) 및 에피메리스(2152b)를 포함한다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the navigation message 2152 in the
단말(2020)은, 알마낙(2152a) 및 에피메리스(2152b)를, 측위를 위해서 사용한다.The terminal 2020 uses almanac (2152a) and epimeris (2152b) for positioning.
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제2 기억부(2150)에, 초기 위치 정보(2154)를 저장하고 있다. 초기 위치(QB0)는, 예를 들면, 전회의 측위 위치이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the initial positional information 2154 in the
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 관측 가능 위성 산출 프로그램(2112)을 저장하고 있다. 관측 가능 위성 산출 프로그램(2112)은, 제어부(2100)가, 초기 위치 정보(2154)에 나타나는 초기 위치(QB0)를 기준으로 하여, 관측 가능한 GPS 위성(12a) 등을 산출하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the observable satellite calculation program 2112 in the
구체적으로는, 제어부(2100)는, 알마낙(2152a)을 참조하여, 계시부(2104)에 의해서 계측한 현재 시각에 있어서 관측 가능한 GPS 위성(12a) 등을 판단한다. 제어부(2100)는, 관측 가능한 GPS 위성(12a) 등 (이하, 「관측 가능 위성」이라고 한다)을 나타내는 관측 가능 위성 정보(2156)를 제2 기억부(2150)에 저장한다. 제2 실시의 형태에 있어서는, 관측 가능 위성은, GPS 위성(12a 내지 12h)이다(도 1 및 도 22 참조).Specifically, the
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 추정 주파수 위성 산출 프로그램(2114)을 저장하고 있다. 추정 주파수 위성 산출 프로그램(2114)은, 제어부(2100)가, GPS 위성(12a) 등으로부터의 전파(S1) 등의 도달 수신 주파수를 추정하기 위한 프로그램이다. As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the estimated frequency satellite calculation program 2114 in the
이 도달 주파수는, 전파(S1)가 단말(2020)에 도달할 때의 주파수이다. 보다 상세하게는, 이 도달 주파수는, 전파(S1)가 단말(2020)에 도달하고, 또한 단말(2020)에 있어서 다운 컨버트되었을 때의 중간(IF) 주파수이다. This arrival frequency is a frequency at which the radio wave S1 reaches the
도 23은, 추정 주파수 위성 산출 프로그램(2114)의 설명도이다.23 is an explanatory diagram of the estimated frequency satellite calculating program 2114.
도 23에 나타내는 바와 같이, 제어부(2100)는, GPS 위성(12a) 등으로부터의 발신 주파수(H1)에 도플러 편이(H2)를 더하여, 추정 주파수(A2)를 산출한다. GPS 위성(12a) 등으로부터의 발신 주파수(H1)는 기존이며, 예를 들면, 1,575.42MHz이다.As shown in FIG. 23, the
도플러 편이(H2)는, 각 GPS 위성(12a) 등과 단말(2020)의 상대 이동에 따라서 생긴다. 제어부(2100)는, 에피메리스(2152b)와 초기 위치(QB0)에 따라서 현재 시각에 있어서의 각 GPS 위성(12a) 등의 시선 속도(단말(2020)의 방향에 대한 속도)를 산출한다. 그리고, 그 시선 속도에 의거하여, 도플러 편이(H2)를 산출한다.The Doppler shift H2 occurs according to the relative movement of each
제어부(2100)은, 관측 가능 위성인 GPS 위성(12a) 등마다, 추정 주파수(A2)를 산출한다.The
또한, 추정 주파수(A2)에는, 단말(2020)의 클록(기준 발진기:도시 생략)의 드리프트만큼의 오차를 포함한다. 드리프트란, 온도 변화에 따른 발진 주파수의 변화이다.The estimated frequency A2 includes an error equal to the drift of the clock (reference oscillator: not shown) of the
이 때문에, 제어부(2100)는, 추정 주파수(A2)를 중심으로 하여, 소정의 폭의 주파수에 있어서 전파(S1) 등을 서치한다. 예를 들면, (A2-100)kHz의 주파수로부터 (A2+100)kHz의 주파수의 범위를, 100Hz마다의 주파수로 전파(S1) 등을 서치한다.For this reason, the
또한, 제2 실시의 형태와는 달리, 드리프트를 미리 추정할 수 있는 경우에는, 추정 주파수(A2) 및 추정한 드리프트에 의거하여, 서치를 개시하는 중심 주파수를 산출하기로 해도 된다. Unlike the second embodiment, when the drift can be estimated in advance, the center frequency for starting the search may be calculated based on the estimated frequency A2 and the estimated drift.
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 메저먼트 산출 프로그램(2116)을 저장하고 있다. 메저먼트 산출 프로그램(2116)은, 제어부(2100)가, 각 GPS 위성(12a) 등마다 각 주파수 계열(F1 내지 F3)에 있어서, GPS 위성(12a) 등으로부터 수신한 C/A코드와 단말(2020)이 발생하는 레플리카 C/A코드의 상관 처리를 행하여, 상관적산값의 최대값(Pmax), 노이즈의 상관적산값(Pnoise), 후보 코드 페이즈 및 수신 주파수를 포함하는 메저먼트를 산출하기 위 한 프로그램이다. 메저먼트 산출 프로그램(2116)과 제어부(2100)는, 위상 산출부의 일례이며, 수신 주파수 특정부의 일례이기도 하다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the measurement calculation program 2116 in the
도 24A~24C는, 메저먼트 산출 프로그램(2116)의 설명도이다.24A to 24C are explanatory diagrams of the measurement calculation program 2116.
도 24A에 나타내는 바와 같이, 제어부(2100)는 베이스 밴드부(2032b)에 의해서, C/A코드의 1칩을 예를 들면, 등간격으로 분할하여, 상관 처리를 행한다. C/A코드의 1칩은, 예를 들면, 32 등분된다. 즉, 32분의 1칩의 위상폭(제1 위상폭(W1)) 간격으로 상관 처리를 행한다. 그리고, 제어부(2100)가 상관 처리를 행할 때의 제1 위상폭(W1) 간격의 위상을 제1 샘플링 위상(SC1)이라고 한다. As shown in FIG. 24A, the
제1 위상폭(W1)은, 전파(S1) 등이 단말(2020)에 도달할 때의 신호 강도가 -155dBm 이상인 경우에, 상관최대값(Pmax)을 검출할 수 있는 위상폭으로서 규정되어 있다. 32분의 1칩의 위상폭이면, 신호 강도가 -155dBm 이상이면 약전계라도, 상관 최대값(Pmax)을 검출할 수 있는 것이 시뮬레이션에 의해서 밝혀져 있다.The first phase width W1 is defined as the phase width that can detect the correlation maximum value Pmax when the signal strength when the radio wave S1 or the like reaches the terminal 2020 is -155 dBm or more. . Simulation results show that the correlation maximum value Pmax can be detected even with a weak electric field if the signal width is -155 dBm or more with a phase width of 1/32 chips.
도 24B에 나타내는 바와 같이, 제어부(2100)는, 추정 주파수(A2)를 중심으로 하여, ±100kHz의 주파수 범위를 제1 위상폭(W1)씩 어긋나게 하면서 상관 처리를 행한다. 이때, 주파수를 100Hz씩 어긋나게 하면서, 상관 처리를 행한다.As shown in FIG. 24B, the
도 24C에 나타내는 바와 같이, 베이스 밴드부(2032b)로부터는, 2칩분의 위상(C1내지 C64)에 대응하는 상관값 적산(P)이 출력된다. 각 위상(C1 내지 C64)이, 제1 샘플링 위상(SC1)이다.As shown in FIG. 24C, the correlation value integration P corresponding to the phases C1 to C64 for two chips is output from the
제어부(2100)는 메저먼트 산출 프로그램(2116)에 의거하여, 예를 들면, C/A코드의 제1 칩으로부터 제1,023 칩까지를 서치한다.The
제어부(2100)는, 각 GPS 위성(12a) 등마다 각 주파수 계열(F1 내지 F3)에 있어서, 코드 페이즈(CPB1), 수신 주파수(fB1, PBmax1 및 PBnoise1)를 산출하고, 현재 메저먼트 정보(2160)로 한다. 코드 페이즈(CPB1), 수신 주파수(fB1, PBmax1 및 PBnoise1)를 총칭하여, 메저먼트라고 한다.The
또한, 코드 페이즈(CPB1)는, 거리로 환산되어 있다. 상술한 바와 같이, C/A코드의 코드 길이는, 예를 들면, 300키로미터(㎞)이기 때문에, C/A코드의 단수 부분인 코드 페이즈를 거리로 환산할 수 있다.The code phase CPB1 is converted into distances. As described above, since the code length of the C / A code is 300 km (km), for example, the code phase which is the singular part of the C / A code can be converted into a distance.
도 25는, 현재 메저먼트 정보(2160)의 일례를 나타내는 도면이다.25 is a diagram illustrating an example of the
도 25에 나타내는 바와 같이, 현재 메저먼트 정보(2160)는, 예를 들면, GPS 위성(12a)에 대해 주파수 계열(F1)에 있어서의 주파수(fB11a), 코드 페이즈(CPB11a, PBmax11a, PBnoise11a)를 나타내고 있다.As shown in FIG. 25, the
또, 현재 메저먼트 정보(2160)는, GPS 위성(12a)에 대한 주파수 계열(F2)에 있어서의 주파수(fB12a), 코드 페이즈(CPB12a, PBmax12a, PBnoise12a)를 나타내고 있다.The
또, 현재 메저먼트 정보(2160)는, GPS 위성(12a)에 대한 주파수 계열(F3)에 있어서의 주파수(fB13a), 코드 페이즈(CPB13a, PBmax13a, PBnoise13a)를 나타내고 있다.The
주파수(fB11a 내지 fB13a)는, GPS 위성(12a)으로부터의 전파(S1)를 수신했을 때의 수신 주파수이다.The frequencies fB11a to fB13a are reception frequencies when the radio wave S1 from the
마찬가지로, 현재 메저먼트 정보(2160)는, GPS 위성(12b 내지 12f)에 대한 주파수 계열(F1) 내지 주파수 계열(F3) 등에 있어서의 주파수(f11b) 등(도시 생략)을 나타낸다.Similarly, the
또한, 동일한 GPS 위성(12a) 등에 대한 동일한 주파수 계열(F1) 등에 있어서의 메저먼트를, 대응하는 메저먼트라고 한다. 예를 들면, GPS 위성(12a)에 대한 주파수 계열(F1)에 있어서의 코드 페이즈(CPB11a)와 주파수(fB11a)는 대응하는 메저먼트이다.In addition, the measurement in the same frequency series F1 etc. with respect to the
또한, 제2 실시의 형태와는 달리, 상관 처리의 방법으로서는, 내로우 코릴레이터(예를 들면, 일본국 특허공개 2000-312163호 공보 참조)를 채용해도 된다.In addition, unlike the second embodiment, as a method of correlation processing, a narrow correlator (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 2000-312163) may be employed.
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 메저먼트 보존 프로그램(2118)을 저장하고 있다. 메저먼트 보존 프로그램(2118)은, 제어부(2100)가, 메저먼트를 제2 기억부(2150)에 보존하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the measurement storage program 2118 in the
제어부(2100)는, 새로운 메저먼트를 현재 메저먼트 정보(2160)로서 제2 기억부(2150)에 저장함과 함께, 기존의 현재 메저먼트 정보(2160)를 전회 메저먼트 정보(2162)로서 제2 기억부(2150)에 저장한다. 전회 메저먼트 정보(2162)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPB0), 주파수(fB0, PBmax0 및 PBnoise0)를 포함한다.The
도 26은, 전회 메저먼트 정보(2162)를 나타내는 도면이다.FIG. 26 is a diagram illustrating the
도 26에 나타내는 바와 같이, 전회 메저먼트 정보(2162)는, 각 GPS 위성(12a) 등마다 각 주파수 계열(F1 내지 F3)에 있어서 산출된 주파수(fB01a) 등을 나타내고 있다. 또한, 도 26에 있어서는, GPS 위성(12a)에 대한 메저먼트만을 도시하고, 다른 GPS 위성(12b) 등의 메저먼트에 대해서는 도시를 생략하고 있다.As shown in FIG. 26,
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 주파수 평가 프로그램(2120)을 저장하고 있다. 주파수 평가 프로그램(2120)은, 제어부(2100)가, 전회 측위 시의 수신 주파수(fB0)와 현재 측위 시의 수신 주파수(fB1)의 주파수차가 주파수 임계값(α2) 이하인지의 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 주파수 임계값(α2) 이하의 범위는, 주파수 계열(F1, F2 및 F3)의 주파수 간격 미만의 임계값에 의해서, 미리 규정되어 있다. 상술한 바와 같이, 주파수 간격이 50헤르츠(Hz)이면, 주파수 임계값(α2)은, 예를 들면, 30헤르츠(Hz)이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the frequency evaluation program 2120 in the
상술한 주파수 평가 프로그램(2120) 및 제어부(2100)는, 주파수차 평가부의 일례이다. 그리고, 주파수 임계값(α2) 이하의 범위는, 미리 규정한 주파수차 허용 범위 내의 일례이다.The frequency evaluation program 2120 and the
제어부(2100)는, 현재 메저먼트 정보(2160)에 나타나는 모든 코드 페이즈(CPB11a) 등(도 25 참조)에 대해서, 상술한 판단을 행한다. 예를 들면, GPS 위성(12a)에 대한 현재의 주파수(fB11a)와 전회의 주파수(fB01a)의 주파수차가 주파수 임계값(α2) 이하인지의 여부를 판단한다. 마찬가지로 주파수(fB12a)와 주파수(fB02a)의 주파수차가 주파수 임계값(α2) 이하인지의 여부를 판단하고, 주파수(fB13a)와 주파수(fB03a)의 주파수차가 주파수 임계값(α2) 이하인지의 여부를 판단한다. 마찬가지로, GPS 위성(12b 내지 12f)에 대해서도, 마찬가지로 주파수에 대한 판단을 행한다.The
단말(2020)은, 주파수차가 주파수 임계값(α2) 이하가 아닌 경우에는, 대응하는 코드 페이즈(CPB11a) 등을 측위에 사용하지 않는다. 즉, 주파수 평가 프로그 램(2120)과 제어부(2100)는, 위상 배제부의 일례이다.The terminal 2020 does not use the corresponding code phase CPB11a or the like for positioning when the frequency difference is not equal to or less than the frequency threshold α2. That is, the frequency evaluation program 2120 and the
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 예측 코드 페이즈 프로그램(2122)을 저장하고 있다. 예측 코드 페이즈 프로그램(2122)은, 제어부(2100)가, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPB0)와, 전파(S1) 등의 도플러 편이와, 전회 측위 시로부터의 경과 시간(dt)에 의거하여, 현재의 위상을 예측해 예측 코드 페이즈(CPBe)를 산출하기 위한 프로그램이다. 예측 코드 페이즈(CPBe)는, 예측 위상의 일례이다. 예측 코드 페이즈 프로그램(2122)과 제어부(2100)는, 예측 위상 산출부의 일례이다. 제어부(2100)는, 각 GPS 위성(12a) 등에 대한 각 주파수 계열(F1 내지 F3)에 대해서, 각각 예측 코드 페이즈(CPBe)를 산출한다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the predictive code phase program 2122 in the
또한, 예측 코드 페이즈(CPBe)는, 거리로 환산되어 있다.The prediction code phase CPBe is converted into distances.
도 27은, 예측 코드 페이즈 프로그램(2122)의 설명도이다.27 is an explanatory diagram of a predictive code phase program 2122.
도 27에 나타내는 바와 같이, 제어부(2100)는, 예를 들면, 식 2에 의해서, 예측 코드 페이즈(CPBe)를 산출한다.As shown in FIG. 27, the
제어부(2100)는, 식 2에 나타내는 바와 같이, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPB0)로부터, 예를 들면, GPS 위성(12a)과 단말(2020)의 상대 이동 속도에 전회 측위 시로부터의 경과 시간(dt)을 곱한 값을 뺌으로써, 예측 코드 페이즈(CPBe)를 산출한다.As shown in
또한, 식 2에 있어서, 예측 코드 페이즈(CPBe), 전회 코드 페이즈(CPB0)는, 거리로 환산되어 있다.In addition, in
여기서, 전파(S1) 등은, 광속으로 전파한다. 이 때문에, 광속을 전파(S1) 등의 발신 주파수(H1)로 나눔으로써, 도플러 편이 1헤르츠(Hz)에 대응하는 개략의 속도를 산출할 수 있다. 즉, 도플러 편이가 플러스(+) 1헤르츠(Hz)이라고 하는 것은, GPS 위성(12a)이 초속 0.19미터(m/s)로 단말(2020)에 가까워지고 있다는 것이다. 이 때문에, 예측 코드 페이즈(CPBe)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPB0)보다 짧아진다. 여기서, 도플러 편이는, 예를 들면, 전회 측위 시의 주파수(fB0)와 발신 주파수(H1)의 차분이다.Here, the radio wave S1 and the like propagate at the light beam. For this reason, by dividing the luminous flux by the transmission frequency H1 such as the radio wave S1, it is possible to calculate the approximate speed corresponding to one hertz (Hz) of the Doppler shift. In other words, a Doppler shift of plus (+) 1 hertz (Hz) means that the
이에 대해서, 도플러 편이가 마이너스(-) 1헤르츠(Hz)라고 하는 것은, GP S 위성(12a)이 초속 0.19미터(m/s)로 단말(2020)로부터 멀어지고 있다는 것이다. 이 때문에, 예측 코드 페이즈(CPBe)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPB0)보다 길어진다.On the other hand, the Doppler shift is negative one-hertz (Hz) because the
또한, 식 2는, 전회 측위 시로부터의 경과 시간이 단시간이라고 하는 조건에 있어서 성립하는 것이다. 바꿔 말하면, 식 2는, 코드 페이즈와 경과 시간의 관계를 그래프상에서 직선으로서 나타낼 수 있는 한에 있어서 성립한다.In addition,
또, 제2 실시의 형태와는 달리, 전회 측위 시의 주파수(fB0)와 발신 주파수(H1)의 차분과, 현재 측위 시의 주파수(fB1)와 발신 주파수(H1)의 차분의 평균값을, 도플러 편이로 해도 된다. 이로 인해, 예측 코드 페이즈(CPBe)를 한층 더 정확하게 산출할 수 있다.In addition, unlike the second embodiment, the average value of the difference between the frequency fB0 and the outgoing frequency H1 at the last positioning and the difference between the frequency fB1 and the outgoing frequency H1 at the current positioning is determined. You may make it easier. As a result, the prediction code phase CPBe can be calculated more accurately.
또, 제2의 실시의 형태와는 달리, 제어부(2100)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPB0)이며, 또한, 상관 처리의 완료 시에 있어서의 코드 페이즈(CPB0)를 사용하여, 예측 코드 페이즈(CPBe)를 산출하도록 해도 된다. 상관 처리의 완료 시의 코드 페이즈(CPB0)는, 적산에 의해서 노이즈가 상쇄되고 있기 때문에, 상관 처리의 개시시나 상관 처리의 과정에 있어서의 코드 페이즈보다 정밀도가 높기 때문에, 예측 코드 페이즈(CPBe)의 정밀도도 높아진다.In addition, unlike the second embodiment, the
제어부(2100)는, 산출한 예측 코드 페이즈(CPBe)를 나타내는 예측 코드 페이즈 정보(2164)를 제2 기억부(2150)에 저장한다.The
도 28은, 예측 코드 페이즈 정보(2164)의 일례를 나타내는 도면이다.28 is a diagram illustrating an example of the prediction
도 28에 나타내는 바와 같이, 예측 코드 페이즈 정보(2164)는, 예를 들면, GPS 위성(12a)에 대한 주파수 계열(F1)에 있어서의 예측 코드 페이즈(CPBe1a), 주파수 계열(F2)에 있어서의 예측 코드 페이즈(CPBe2a), 주파수 계열(F3)에 있어서의 예측 코드 페이즈(CPBe3a)를 나타낸다. 마찬가지로 예측 코드 페이즈 정보(2164)는, GPS 위성(12b 내지 12f)에 있어서 각 주파수 계열(F1 내지 F3)에 있어서의 예측 코드 페이즈(CPBe1b) 등(도시 생략)을 나타낸다.As illustrated in FIG. 28, the prediction
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 코드 페이즈 평가 프로그램(2124)을 저장하고 있다. 코드 페이즈 평가 프로그램(2124)은, 제어부(2100)가, 현재의 코드 페이즈(CPB1)와 예측 코드 페이즈(CPBe)의 코드 페이즈차가 코드 페이즈 임계값(β2)(이하, 「임계값(β2)」이라고 한다) 이하인지의 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 임계값(β2) 이하의 범위는, 위상차 허용 범위 내의 일례이다. 코드 페이즈 평가 프로그램(2124)과 제어부(2100)는, 위상차 평가부의 일례이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the code phase evaluation program 2124 in the
제어부(2100)는, 상술한 주파수 평가 프로그램(2120)에 의해서 임계값(α2) 이하라고 판단한 주파수 차분에 대응하는 코드 페이즈(CPB1)를, 코드 페이즈 평가 프로그램(2124)에 의거하는 판단의 대상으로 한다.The
제어부(2100)는, 또, 코드 페이즈 평가 프로그램(2124)에 의거하여, 각 GPS 위성(12a) 등의 각 주파수 계열(F1 내지 F3)마다, 코드 페이즈차가 임계값(β2) 이하인 경우에는, 코드 페이즈차 평가 패스 회수(이하, 「패스 회수」라고 한다)를 1개씩 가산한다. 그리고, 제어부(2100)는, 각 GPS 위성(12a) 등의 각 주파수 계열(F1 내지 F3)마다, 코드 페이즈차가 임계값(β2)보다 큰 경우에는, 패스 회수를 0으로 한다.If the code phase difference is less than or equal to the threshold value β2 for each frequency series F1 to F3 such as each
제어부(2100)는, 패스 회수를 나타내는 코드 페이즈 평가 패스 회수 정보(2166)를 제2 기억부(2150)에 저장한다.The
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 코드 페이즈 선택 프로그램(2126)을 저장하고 있다. 코드 페이즈 선택 프로그램(2126)은, 제어부(2100)가, 상술한 임계값(β2) 이하인 코드 페이즈차에 대응하는 코드 페이즈(CPB1) 중, 각 GPS 위성(12a) 등마다, 코드 페이즈차가 최소인 코드 페이즈(CPB1)를 선택하여 선택 코드 페이즈(CP1s)로 하기 위한 프로그램이다. 선택 코드 페이즈(CP1s)는, 선택 위상의 일례이다. 코드 페이즈 선택 프로그램(2126)과 제어부(2100)는, 위상 선택부의 일례이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the code phase selection program 2126 in the
도 29는, 코드 페이즈 선택 프로그램(2126)의 설명도이다.29 is an explanatory diagram of the code phase selection program 2126.
도 29에 나타내는 바와 같이, 제어부(2100)는, 예를 들면, GPS 위성(12a)에 대해서, 주파수 계열(F1)에 있어서의 코드 페이즈 CPB11a와 CPBe1a의 차분의 절대 값(dCPB11a)을 산출한다. 또, 제어부(2100)는, 주파수 계열(F2)에 있어서의 코드 페이즈 CPB12a와 CPBe2a의 차분의 절대값(dCPB12a), 주파수 계열(F3)에 있어서의 코드 페이즈 CPB13a와 CPBe3a의 차분의 절대값(dCPB13a)을 산출한다.As shown in FIG. 29, the
그리고, 예를 들면, 도 29에 나타내는 바와 같이, 절대값(dCPB11a) 내지 절대값(dCPB13a) 중에서, 절대값(dCPB11a)이 최소인 경우에는, 코드 페이즈(CPB11a)를 선택한다.For example, as shown in FIG. 29, when the absolute value dCPB11a is the minimum among the absolute values dCPB11a to dCPB13a, the code phase CPB11a is selected.
그리고, 제어부(2100)는, 코드 페이즈(CPB11a)를 선택 코드 페이즈(CP1sa)로 한다.The
제어부(2100)는, 각 GPS 위성(12a) 등에 대해서, 각각 상술한 선택을 행한다.The
제어부(2100)는, 선택한 선택 코드 페이즈(CP1s)를 나타내는 선택 코드 페이즈 정보(2168)를 제2 기억부(2150)에 저장한다.The
도 30은, 선택 코드 페이즈 정보(2168)의 일례를 나타내는 도면이다.30 is a diagram illustrating an example of the selection
선택 코드 페이즈 정보(2168)는, 각 GPS 위성(12a) 등마다 주파수 계열(F1 내지 F3) 중 어느 하나에 있어서 산출된 코드 페이즈를 나타낸다.The selection
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 선택 코드 페이즈 제1 평가 프로그램(2128)을 저장하고 있다. 선택 코드 페이즈 제1 평가 프로그램(2128)은, 제어부(2100)가, 선택 코드 페이즈(CP1sa) 등의 신호 강도(XPR)가 최대인지의 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 선택 코드 페이즈 제1 평가 프로그램(2128)과 제어부(2100)는, 선택 위상 제1 평가부의 일례이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the selection code phase first evaluation program 2128 in the
구체적으로는, 제어부(2100)는, 각 GPS 위성(12a) 등마다, 선택 코드 페이즈(CP1sa)의 XPR이, 코드 페이즈(CPB1) 등 중에서 최대인지의 여부를 판단한다.Specifically, the
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램(2130)을 저장하고 있다. 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램(2130)은, 제어부(2100)가, 상술한 패스 회수가, γ회 이상인지의 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. γ회는 예를 들면, 3회이며, 미리 규정되어 있다. γ회 이상의 범위는, 규정 회수 범위 내의 일례이다. 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램(2130)과 제어부(2100)는, 선택 위상 제2 평가부의 일례이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the selection code phase second evaluation program 2130 in the
또한, 패스 회수는, 코드 페이즈차가 임계값(β2) 이하인 것이 연속하지 않는 한, 0이 되므로, 패스 회수가 γ회 이상이라고 하는 것은, 연속해서 코드 페이즈가 임계값(β2) 이하인 것이 연속해서 γ회 이상인 것을 의미한다.The number of passes becomes zero unless the code phase difference is equal to or less than the threshold β2, so that the number of passes is γ or more times in succession that the code phase is continuously equal to or less than the threshold β2. It means more than times.
또, 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램(2130)은, 제어부(2100)가, 적산 시간 중에 있어서의 XPR의 저하 회수가, 미리 규정한 예를 들면, 10회 이상인지의 여부를 판단하기 위한 프로그램이기도 하다.In addition, the selection code phase second evaluation program 2130 is also a program for the
구체적으로는, 제어부(2100)는, 상술한 선택 코드 페이즈 제1 평가 프로그램(2128)에 의해서, 선택 코드 페이즈(CP1sa) 등의 신호 강도(XPR)가 최대는 아니라고 판단한 경우에, 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램(2130)에 의한 판단을 행한다.Specifically, when the
도 31A~31C는, 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램(2130)의 설명도이다.31A to 31C are explanatory diagrams of the selection code phase second evaluation program 2130.
도 31A에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 적산 시간을 16초(s)로 하면, 16 초(s) 경과시(적산 완료 시)에 있어서의 XPR이 최대이다. 이것은, 노이즈는 서로 상쇄되는데 반해, C/A코드는 적산되기 때문이다. 이 적산 완료 시에 있어서의 코드 페이즈는 신뢰성이 높다.As shown in FIG. 31A, for example, when integration time is made into 16 second (s), XPR in 16 second (s) elapses (integration completion) is the largest. This is because noises cancel each other, while C / A codes are integrated. The code phase at the time of completion of integration is highly reliable.
그리고, XPR은, 이론적으로는, 적산 개시시로부터 적산 완료 시에 걸쳐, 커져 간다. And in theory, XPR becomes large from the time of integration start to the time of integration completion.
그런데, 실제로는, 도 31B에 있어서와 같이, 적산 개시 직후에 있어서는 XPR은 저감하는 경우가 있다. 이 때문에, 코드 페이즈를 정확하게 산출할 수 없다.By the way, as in FIG. 31B, XPR may be reduced immediately after integration start. For this reason, the code phase cannot be calculated correctly.
그리고, 단말(2020)이 수신하고 있는 신호가 노이즈(위(僞)신호)인 경우에는, 도 31C에 나타내는 바와 같이, 적산 완료 시에 이르러도, XPR은 커지지 않는다. 이 때문에, 코드 페이즈를 산출하는 것은 곤란하다.When the signal received by the terminal 2020 is noise (upper signal), as shown in FIG. 31C, even when the integration is completed, the XPR does not increase. For this reason, it is difficult to calculate a code phase.
이와 같이, 수신하고 있는 전파가 C/A코드를 실은 전파이든 노이즈이든, 적산 개시 직후에 있어서는 XPR이 작고, 또한, XPR이 저하하는 경우가 있다. 그리고, 수신하고 있는 전파가 C/A코드를 실은 전파인 경우에는, 적산 시간의 경과에 따라, XPR이 커진다.As described above, whether the received radio wave is a radio wave carrying a C / A code or noise, the XPR may be small immediately after the start of integration, and the XPR may decrease. In the case where the received radio wave is a radio wave carrying a C / A code, the XPR increases as the integration time elapses.
이 때문에, 적산 개시로부터 상당 정도의 시간이 경과한 후에, 코드 페이즈차가 임계값(β2) 이하라고 하는 상태가 계속된 경우에는, 수신하고 있는 신호가, 노이즈는 아니라고 생각할 수 있다.For this reason, after a considerable amount of time has elapsed since the start of integration, when the state where the code phase difference is equal to or less than the threshold value β2 is continued, it can be considered that the received signal is not noise.
또, XPR의 저하가 적산 시간 개시로부터 상당 정도의 시간이 계속되어도 발생하는 경우에는, 수신하고 있는 신호가 노이즈라고 생각할 수 있다. 바꿔 말하면, XPR의 저하가 적산 시간 개시로부터 상당 정도의 시간이 계속된 후에 발생하지 않는 경우에는, 수신하고 있는 신호가 노이즈는 아니라고 생각할 수 있는 것을 의미한다.Moreover, when the fall of XPR generate | occur | produces even if a considerable time continues from the start of integration time, it can be considered that the received signal is noise. In other words, when a decrease in XPR does not occur after a considerable time continues from the start of integration time, it means that the received signal is considered to be not noise.
그래서, 단말(2020)에 있어서는, 코드 페이즈차가 임계값(β2) 이하라고 하는 상태가 계속되었는지의 여부와, XPR의 저하가 연속되었는지의 여부를, 수신하고 있는 신호가 노이즈인지의 여부를 판단하기 위한 기준으로 하고 있다. Therefore, in the terminal 2020, it is determined whether or not the state in which the code phase difference is equal to or less than the threshold value β2 continues, and whether the degradation of the XPR continues, or whether the received signal is noise. It is a standard for.
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 측위 프로그램(2132)을 저장하고 있다. 측위 프로그램(2132)은, 제어부(2100)가, 선택 코드 페이즈 제1 평가 프로그램(2128) 또는 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램(2130)에 의한 판단 결과가 긍정적인 경우에, 선택 코드 페이즈(CP1s)를 측위 사용 코드 페이즈(CPB1f)로 하여, 현재 위치를 측위하기 위한 프로그램이다. 즉, 측위 프로그램(2132)과 제어부(2100)는, 측위부의 일례이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the positioning program 2132 in the
제어부(2100)는, 예를 들면, 선택 코드 페이즈(CP1sa)의 XPR이 최대인 경우에는, 그 선택 코드 페이즈(CP1sa)를 측위 사용 코드 페이즈(CPB1fa)로 한다.For example, when the XPR of the selection code phase CP1sa is maximum, the
제어부(2100)는, 선택 코드 페이즈(CP1sa)의 XPR이 최대가 아닌 경우라도, 코드 페이즈 평가 패스 회수가 γ회 이상이며, 또한, XPR의 저감이 10회 미만인 경우에는, 선택 코드 페이즈(CP1sa)를 측위 사용 코드 페이즈(CPB1fa)로 한다.The
이에 대해서, 제어부(2100)는, 선택 코드 페이즈(CP1sa)의 XPR이 최대가 아닌 경우에 있어서, 코드 페이즈 평가 패스 회수가 γ회 미만인지, 또는, XPR의 저감이 10회 이상인 경우에는, 선택 코드 페이즈(CP1sa)(코드 페이즈(CPB11a)) 이외의 코드 페이즈(CPB12a 및 CP13a) 중, XPR이 큰 쪽을 측위 사용 코드 페이 즈(CPB1fa)로 한다.On the other hand, when the XPR of the selection code phase CP1sa is not the maximum, the
제어부(2100)는, 결정한 측위 사용 코드 페이즈(CPB1f)를 나타내는 측위 사용 코드 페이즈 정보(2170)를 제2 기억부(2150)에 저장한다.The
도 32는, 측위 사용 코드 페이즈 정보(2170)의 일례를 나타내는 도면이다.32 is a diagram illustrating an example of the positioning use
도 32에 나타내는 바와 같이, 측위 사용 코드 페이즈 정보(2170)는, 예를 들면, GPS 위성(12a, 12b, 12c 및 12d)에 각각 대응하는 측위 사용 코드 페이즈(CPB1fa, CPB1fb, CPB1fc 및 CPB1fd)를 나타내는 정보이다.As shown in Fig. 32, the positioning use
제어부(2100)는, 측위 사용 코드 페이즈 정보(2170)에 나타나는 측위 사용 코드 페이즈(CPB1fa, CPB1fb, CPB1fc 및 CPB1fd)를 사용하여, 현재 위치(Q1)를 산출한다.The
제어부(2100)는, 산출한 측위 위치(QB1)를 나타내는 측위 위치 정보(2172)를 제2 기억부(2150)에 저장한다.The
도 22에 나타내는 바와 같이, 단말(2020)은, 제1 기억부(2110)에, 측위 위치 출력 프로그램(2134)을 저장하고 있다. 측위 위치 출력 프로그램(2134)은, 제어부(2100)가, 측위 위치(QB1)를 표시 장치(2034)(도 20 참조)에 표시하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 22, the terminal 2020 stores the positioning position output program 2134 in the
단말(2020)은, 상술한 바와 같이 구성되어 있다.The terminal 2020 is configured as described above.
단말(2020)은, 코드 페이즈차가 임계값(β2) 이하인지의 여부를 판단할 수 있다. 즉, 단말(2020)은, 코드 페이즈(CPB1)의 정밀도를 검증할 수 있다.The terminal 2020 may determine whether the code phase difference is equal to or less than the threshold β2. That is, the terminal 2020 can verify the accuracy of the code phase CPB1.
또, 단말(2020)은, 코드 페이즈차가 임계값(β2) 이하인 코드 페이즈차에 대 응하는 코드 페이즈(CPB1) 중, 각 GPS 위성(12a) 등마다 코드 페이즈차가 최소인 코드 페이즈(CPB1)를 선택하고, 선택 코드 페이즈(CP1s)로 할 수 있다. 선택 코드 페이즈(CP1s)는, 코드 페이즈차가 최소인 코드 페이즈이기 때문에, 다른 주파수 계열의 코드 페이즈(CPB1)보다 정밀도가 높다.In addition, among the code phases CPB1 corresponding to the code phase difference whose code phase difference is equal to or less than the threshold β2, the terminal 2020 selects the code phase CPB1 having the minimum code phase difference for each
또한, 단말(2020)은, 선택 코드 페이즈(CP1s)의 신호 강도(XPR)가 최대인지의 여부를 판단할 수 있다. 선택 코드 페이즈(CP1s)의 XPR가 최대이면, 선택 코드 페이즈(CP1s)는, 다른 코드 페이즈(CPB1)보다 정밀도가 높은 것이 보증되었다고 생각할 수 있다.In addition, the terminal 2020 may determine whether the signal strength XPR of the selection code phase CP1s is maximum. If the XPR of the selection code phases CP1s is maximum, it can be considered that the selection code phases CP1s are guaranteed to have higher precision than the other code phases CPB1.
그리고, 단말(2020)은, 선택 코드 페이즈 제1 평가 프로그램(2128)에 의한 판단 결과가 긍정적인 경우에는, 선택 코드 페이즈(CP1s)를 측위 사용 코드 페이즈(CPB1f)로 하여, 현재 위치를 측위할 수 있다.When the determination result by the selection code phase first evaluation program 2128 is affirmative, the terminal 2020 determines the current position by using the selection code phase CP1s as the positioning use code phase CPB1f. Can be.
이로 인해, 단말(2020)은, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.For this reason, the terminal 2020 can carry out positioning with high precision, after verifying the precision of the phase of a positioning base code under the weak electric field with a weak radio wave strength.
또, 단말(2020)은 선택 코드 페이즈 제2 평가 프로그램(2130)을 갖기 때문에, 선택 코드 페이즈(CP1s)가 속하는 주파수 계열(F1 내지 F3)에 있어서의 코드 페이즈가, 연속해서 임계값(β2) 이하였던 회수가 3회 이상인 경우에는, 선택 코드 페이즈(CP1s)를 사용하여, 현재 위치를 측위할 수 있다.In addition, since the terminal 2020 has the selection code phase second evaluation program 2130, the code phases in the frequency sequences F1 to F3 to which the selection code phases CP1s belong are continuously the threshold value β2. When the number of times used is less than three times, the current position can be measured using the selection code phases CP1s.
선택 코드 페이즈(CP1s)가 속하는 주파수 계열(F1) 등에 있어서의 코드 페이즈가, 연속해서 임계값(β2) 이하였던 회수가 3회 이상이라는 것은, 선택 코드 페이즈(CP1s)가 속하는 주파수 계열(F1) 등에 있어서의 코드 페이즈는, 다른 주파수 계열에 있어서의 코드 페이즈보다 정밀도가 높은 것을 의미한다.The frequency sequence F1 to which the selection code phase CP1s belongs is that the number of times the code phase in the frequency sequence F1 to which the selection code phase CP1s belongs is three times or more that is equal to or less than the threshold value β2 in succession. The code phase in the example means higher precision than the code phase in other frequency sequences.
이로 인해, 단말(2020)은, 선택 코드 페이즈 제1 평가 프로그램(2128)에 의한 판단 결과가 부정적인 경우라도, 정밀도가 높은 코드 페이즈를 사용하여 측위를 할 수 있다.For this reason, even when the determination result by the selection code phase 1st evaluation program 2128 is negative, the terminal 2020 can perform positioning using the code phase with high precision.
또, 단말(2020)은, 주파수 임계값(α2) 이내의 범위 외의 주파수(fB1)에 대응하는 코드 페이즈(CPB1)를 측위로부터 배제할 수 있다.In addition, the terminal 2020 can exclude the code phase CPB1 corresponding to the frequency fB1 outside the range within the frequency threshold α2 from positioning.
이것은, 단말(2020)이, C/A코드의 코드 페이즈(CPB1)의 정밀도를 검증할 뿐만 아니라, 코드 페이즈(CPB1)를 산출했을 때의 수신 주파수(fB1)의 정밀도도 검증할 수 있는 것을 의미한다.This means that the terminal 2020 can not only verify the accuracy of the code phase CPB1 of the C / A code but also verify the accuracy of the reception frequency fB1 when calculating the code phase CPB1. do.
이로 인해, 단말(2020)은, 신호 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 코드 페이즈의 정밀도를 검증한 후, 한층 정밀도 좋게 측위할 수 있다. For this reason, the terminal 2020 can perform positioning with more precision, after verifying the precision of the code phase of positioning base code under the weak electric field with weak signal strength.
이상이 제2 실시의 형태에 관한 단말(2020)의 구성이지만, 이하, 그 동작예를 주로 도 33을 사용해 설명한다.As mentioned above, although the structure of the terminal 2020 which concerns on 2nd Embodiment is mentioned, the operation example is demonstrated mainly using FIG.
도 33은 단말(2020)의 동작예를 나타내는 개략 플로차트이다.33 is a schematic flowchart showing an operation example of the
우선, 단말(2020)은, 전파(S1) 등을 수신하고, 메저먼트를 산출한다(도 33의 단계 S201). 이 단계 S201은, 위상 산출 단계의 일례이다.First, the terminal 2020 receives the radio wave S1 and the like and calculates the measurement (step S201 in FIG. 33). This step S201 is an example of a phase calculation step.
계속해서, 단말(2020)은, 메저먼트를 보존한다(단계 S202).Subsequently, the terminal 2020 stores the measurement (step S202).
계속해서, 단말(2020)은, 현재 주파수(fB1)와 전회 주파수(fB0)의 주파수 차분의 절대값이, 주파수 임계값(α2) 이하인지의 여부를 판단한다(단계 S203).Subsequently, the terminal 2020 determines whether or not the absolute value of the frequency difference between the current frequency fB1 and the previous frequency fB0 is equal to or less than the frequency threshold α2 (step S203).
단말(2020)은, 단계 S203에 있어서, 주파수 임계값(α2) 이하는 아니라고 판 단한 주파수 차분에 대응하는 코드 페이즈(CPB1)를 측위에 사용하지 않는다(단계 S211).In step S203, the terminal 2020 does not use the code phase CPB1 corresponding to the frequency difference determined to be less than or equal to the frequency threshold value α2 (step S211).
이에 대해서, 단계 S203에 있어서, 주파수 임계값(α2) 이하라고 판단한 주파수 차분에 대응하는 코드 페이즈(CPB1)에 대해서는, 대응하는 예측 코드 페이즈(CPBe)를 산출한다(단계 S204). 이 단계 S204는, 예측 위상 산출 단계의 일례이다.In contrast, in step S203, for the code phase CPB1 corresponding to the frequency difference determined as equal to or less than the frequency threshold α2, the corresponding prediction code phase CPBe is calculated (step S204). This step S204 is an example of the prediction phase calculation step.
계속해서, 단말(2020)은, 코드 페이즈(CPB1)와 예측 코드 페이즈(CPBe)의 코드 페이즈차의 절대값이 임계값(β2) 이하인지의 여부를 판단한다(단계 S205). 이 단계 S205는, 위상 평가 단계의 일례이다.Subsequently, the terminal 2020 determines whether the absolute value of the code phase difference between the code phase CPB1 and the predictive code phase CPBe is equal to or less than the threshold β2 (step S205). This step S205 is an example of a phase evaluation step.
단말(2020)은, 단계 S205에 있어서, 임계값(β2) 이하는 아니라고 판단한 코드 페이즈차에 대응하는 코드 페이즈(CPB1)를 측위에 사용하지 않는다(단계 S211).In step S205, the terminal 2020 does not use the code phase CPB1 corresponding to the code phase difference determined not to be less than or equal to the threshold value β2 (step S211).
이에 대해서, 단말(2020)은, 단계 S205에 있어서, 임계값(β2) 이하는 아니라고 판단한 코드 페이즈차에 대응하는 코드 페이즈(CPB1)에 대해서, 각 GPS 위성(12a) 등마다, 최소의 코드 페이즈차에 대응하는 코드 페이즈(CPB1)를 선택하고, 선택 코드 페이즈(CP1s)로 한다(단계 S206). 이 단계 S206는, 위상 선택 단계의 일례이다.On the other hand, in step S205, the terminal 2020 has a minimum code phase for each
계속해서, 단말(2020)은, 측위 사용 코드 페이즈(CPB1f)를 결정한다(단계 S207).Subsequently, the terminal 2020 determines the positioning use code phase CPB1f (step S207).
여기서, 도 34를 사용하여, GPS 위성(12a)의 측위 계열(F1)에 있어서의 선택 코드 페이즈(CP1sa)를 측위에 사용하는지의 여부를 결정하는 경우를 예로 하여, 단 계 S207의 상세를 설명한다.Here, using step 34, the details of step S207 will be described as an example of determining whether or not the selection code phase CP1sa in the positioning sequence F1 of the
도 34는, 단계 S207의 상세를 나타내는 플로차트이다.34 is a flowchart showing details of step S207.
우선, 단말(2020)은, 선택 코드 페이즈(CP1sa)의 XPR이 최대인지의 여부를 판단한다(도 34의 단계 S221). 이 단계 S221은, 선택 위상 제1 평가 단계의 일례이다.First, the terminal 2020 determines whether the XPR of the selection code phase CP1sa is maximum (step S221 of FIG. 34). This step S221 is an example of the selection phase first evaluation step.
단말(2020)은, 단계 S221에 있어서의 판단이 긍정적이었던 경우에는, 선택 코드 페이즈(CP1sa)를 측위 사용 코드 페이즈(CPB1fa)로 결정한다(단계 S224).If the determination in step S221 is affirmative, the terminal 2020 determines the selection code phase CP1sa as the positioning use code phase CPB1fa (step S224).
이에 대해서, 단말(2020)은, 단계 S221에 있어서의 평가가 부정적이었던 경우에는, 주파수 계열(F1)에 있어서의 코드 페이즈 평가의 패스 회수가 3회 이상인지의 여부를 판단한다(단계 S222). 이 단계 S222는, 선택 위상 제2 평가 단계의 일례이다.In contrast, when the evaluation in step S221 is negative, the terminal 2020 determines whether the number of passes of the code phase evaluation in the frequency sequence F1 is three or more times (step S222). This step S222 is an example of the selective phase second evaluation step.
단말(2020)은, 단계 S222에 있어서의 판단이 긍정적이었던 경우에는, 주파수 계열(F1)의 XPR 저하 회수가 10회 미만인지의 여부를 판단한다(단계 S223).When the determination in step S222 is affirmative, the terminal 2020 determines whether or not the number of times of XPR reduction of the frequency sequence F1 is less than ten (step S223).
단말(2020)은, 단계 S223에 있어서, 주파수 계열(F1)의 XPR 저하 회수가 10회 미만이라고 판단한 경우에는, 선택 코드 페이즈(CP1sa)를 측위 사용 코드 페이즈(CPB1fa)로 결정한다(단계 S224). In step S223, the terminal 2020 determines that the selection code phase CP1sa is the positioning use code phase CPB1fa when determining that the number of XPR decreases of the frequency sequence F1 is less than ten (step S224). .
이에 대해서, 단말(2020)은, 단계 S222에 있어서의 평가가 부정적이었던 경우, 또는, 단계 S223에 있어서 주파수 계열(F1)의 XPR 저하 회수가 10회 미만은 아니라고 판단한 경우에는, CP12a 또는 CP13a 중, XPR이 최대인 것을 측위 사용 코드 페이즈(CPB1fa)로 결정한다(단계 S225).On the other hand, when the terminal 2020 judges that the evaluation in step S222 was negative, or it is determined in step S223 that the number of XPR decreases of the frequency series F1 is not less than 10 times, CP12a or CP13a, It is determined as positioning use code phase CPB1fa that the XPR is maximum (step S225).
단말(2020)은, 각 GPS 위성(12a) 등마다, 상술한 각 단계 S221 내지 단계 S2 25를 실시한다.The terminal 2020 performs each step S221 to step S2 25 described above for each
계속해서, 단말(2020)은, 측위 사용 코드 페이즈(CPB1f)가 3개 이상 있는지의 여부를 판단한다(단계 S208).Subsequently, the terminal 2020 determines whether or not there are three or more positioning use code phases CPB1f (step S208).
단계 S208에 있어서, 단말(2020)이, 측위 사용 코드 페이즈(CPB1f)가 3개 미만이라고 판단한 경우에는, 측위가 불가능하기 때문에, 측위하는 일없이 종료한다.In step S208, when the terminal 2020 determines that the positioning use code phase CPB1f is less than three, since positioning is impossible, it ends without positioning.
이에 대해서, 단계 S206에 있어서, 단말(2020)이, 측위 사용 코드 페이즈(CPB1f)가 3개 이상이라고 판단한 경우에는, 측위 사용 코드 페이즈(CPB1f)를 사용하여 측위한다(단계 S209). 이 단계 S209는, 측위 단계의 일례이다.In contrast, in step S206, when the terminal 2020 determines that there are three or more positioning use code phases CPB1f, the terminal 2020 performs positioning using the positioning use code phases CPB1f (step S209). This step S209 is an example of the positioning step.
계속해서, 단말(2020)은, 측위 위치(QB1)(도 22 참조)를 출력한다(단계 S210).Subsequently, the terminal 2020 outputs the positioning position QB1 (see FIG. 22) (step S210).
이상의 단계에 의해서, 단말(2020)은, 신호 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.According to the above steps, the terminal 2020 can perform positioning with high accuracy after verifying the accuracy of the phase of the positioning base code under a weak electric field having a weak signal strength.
[제3 실시의 형태][Third embodiment]
도 35는, 제3 실시의 형태의 단말(3020) 등을 나타내는 개략도이다.35 is a schematic diagram illustrating the terminal 3020 and the like of the third embodiment.
도 35에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 측위 위성인 예를 들면, GPS 위성(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g 및 12h)으로부터, 전파(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 및 S8)를 수신할 수 있다. GPS 위성(12a) 등은, 발신원의 일례이기도 하다. 또한, 발신원은, SPS(Satellite Positioning System) 위성이면 되고, GPS 위성에 한정되지 않는다.As shown in FIG. 35, the terminal 3020 is radio wave (S1, S2, S3, S4) from
전파(S1) 등에는 각종의 코드(부호)가 실려 있다. 그 중의 하나가 C/A코드(Sca)이다. 이 C/A코드(Sca)는, 1.023Mbps의 비트율, 1,023bit(=1msec)의 비트 길이의 신호이다. C/A코드(Sca)는, 1,023칩(chip)으로 구성되어 있다. 단말(3020)은, 현재 위치를 측위하는 측위 장치의 일례이며, 이 C/A코드를 사용해 현재 위치의 측위를 행한다. 이 C/A코드(Sca)는, 측위 기초 부호의 일례이다.Various codes (signs) are carried in the radio wave S1 and the like. One of them is the C / A code (Sca). This C / A code Sca is a signal having a bit rate of 1.023 Mbps and a bit length of 1,023 bits (= 1 msec). The C / A code Sca is composed of 1,023 chips. The terminal 3020 is an example of a positioning device for positioning the current position, and performs positioning of the current position using this C / A code. This C / A code Sca is an example of positioning basic code.
또, 전파(S1) 등에 실리는 정보로서, 알마낙(Sal) 및 에피메리스(Seh)가 있다. 알마낙(Sal)은 모든 GPS 위성(12a) 등의 개략의 위성 궤도를 나타내는 정보이며, 에피메리스(Seh)는 각 GPS 위성(12a) 등의 정밀한 위성 궤도를 나타내는 정보이다. 알마낙(Sal) 및 에피메리스(Seh)를 총칭해 항법 메시지라고 한다.In addition, information on the radio wave S1 and the like includes almanac (Sal) and epimeris (Seh). Almanac (Sal) is information indicating the rough satellite trajectory of all
단말(3020)은, 예를 들면, 3개 이상의 다른 GPS 위성(12a) 등으로부터의 C/A코드의 위상을 특정하여, 현재 위치를 측위할 수 있게 되어 있다.The terminal 3020 can, for example, specify the phases of the C / A codes from three or more
도 36은, 측위 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.36 is a conceptual diagram illustrating an example of the positioning method.
도 36에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, GPS 위성(12a)과 단말(3020)의 사이에는, C/A코드가 연속적으로 늘어서 있다고 관념할 수 있다. 그리고, GPS 위성(12a)과 단말(3020)의 사이의 거리는, C/A코드의 길이(300킬로미터(km))의 정수배라고는 할 수 없기 때문에 , 코드 단수부(C/Aa)가 존재한다. 즉, GPS 위성(12a)과 단말(3020)의 사이에는, C/A코드의 정수배의 부분과, 단수 부분이 존재한다. C/A코드의 정수배의 부분과 단수 부분의 합계의 길이가 의사 거리이다. 단말(3020)은, 3개 이상의 GPS 위성(12a) 등에 대한 의사 거리를 사용하여 측위를 행한다.As shown in FIG. 36, for example, it can be thought that C / A codes are continuously arranged between the
본 실시 형태에 있어서, C/A코드의 단수부(C/Aa)를 코드 페이즈라고 한다. 코드 페이즈는, 예를 들면, C/A코드의 1,023 칩 중 몇 번째인지로 나타내는 것도 가능하고, 거리로 환산해 나타내는 것도 가능하다. 의사 거리를 산출할 때에는, 코드 페이즈를 거리로 환산하고 있다.In this embodiment, the singular part C / Aa of a C / A code is called a code phase. For example, the code phase may be represented by the number of 1,023 chips of the C / A code, or may be expressed in terms of distance. When calculating the pseudo distance, the code phase is converted into a distance.
GPS 위성(12a)의 궤도상의 위치는 에피메리스(Seh)를 사용해 산출 가능하다. 그리고, 예를 들면, GPS 위성(12a)의 궤도상의 위치와 후술의 초기 위치(QC0)의 거리를 산출하면, C/A코드의 정수배의 부분을 특정할 수 있다. 또한, C/A코드의 길이가 300킬로미터(㎞)이기 때문에, 초기 위치(QC0)의 위치 오차는, 150킬로미터(km) 이내일 필요가 있다. The position on the orbit of the
그리고, 도 36에 나타내는 바와 같이, 레플리카 C/A코드의 위상을 예를 들면, 화살표 X1방향으로 이동시키면서, 상관 처리를 행한다. 이때, 단말(3020)은, 동기용 주파수도 변동시키면서, 상관 처리를 행한다. 이 상관 처리는, 후술의 코히런트 처리 및 인코히런트 처리로 구성된다.36, the correlation process is performed, moving the replica C / A code in the direction of arrow X1, for example. At this time, the terminal 3020 performs correlation processing while varying the synchronization frequency. This correlation process consists of a coherent process and an incoherent process mentioned later.
상관적산값이 최대가 된 위상이 코드 단수(C/Aa)이다.The phase where the correlation integration value is maximum is the code number (C / Aa).
또한, 제3 실시의 형태와는 달리, 단말(3020)은, 예를 들면, 휴대 전화의 통신 기지국으로부터의 전파를 사용하여 측위를 행하도록 해도 된다. 또, 제3 실시의 형태와는 달리, 단말(3020)은, LAN(Local Area Network)으로부터 전파를 수신하여, 측위를 행하도록 해도 된다.Unlike the third embodiment, the terminal 3020 may perform positioning using, for example, radio waves from the communication base station of the cellular phone. In addition, unlike the third embodiment, the terminal 3020 may receive radio waves from a LAN (Local Area Network) to perform positioning.
도 37은, 상관 처리의 설명도이다.37 is an explanatory diagram of correlation processing.
코히런트는, 단말(3020)이 수신한 C/A코드와 레플리카 C/A코드의 상관을 취 하는 처리이다. 레플리카 C/A코드는, 단말(3020)이 발생하는 부호이다. 레플리카 C/A코드는, 레플리카 측위 기초 부호의 일례이다.Coherent is a process of correlating a C / A code received by the terminal 3020 with a replica C / A code. The replica C / A code is a code generated by the
예를 들면, 도 37에 나타내는 바와 같이, 코히런트 시간이 10msec이면, 10msec의 시간에 있어서 동기 적산한 C/A코드와 레플리카 C/A코드의 상관값 등을 산출한다. 코히런트 처리의 결과, 상관을 취한 위상(코드 페이즈)과, 상관값이 출력된다.For example, as shown in FIG. 37, if the coherent time is 10 msec, the correlation value of the C / A code and replica C / A code synchronously accumulated in 10 msec time is calculated. As a result of the coherent process, the correlated phase (code phase) and the correlation value are output.
인코히런트는, 코히런트 결과의 상관값을 적산함으로써, 상관적산값(인코히런트값)을 산출하는 처리이다.Incoherent is a process of calculating a correlation integration value (incoherent value) by integrating a correlation value of a coherent result.
상관 처리의 결과, 코히런트 처리로 출력된 코드 페이즈와, 상관적산값이 출력된다.As a result of the correlation process, the code phase output by the coherent process and the correlation integration value are output.
도 38은, 상관적산값과 코드 페이즈의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.38 is a diagram illustrating an example of a relationship between a correlation integration value and a code phase.
도 38의 상관적산값의 최대값(Pmax)에 대응하는 코드 페이즈(CP1)가, 레플리카 C/A코드의 코드 페이즈, 즉, C/A코드의 코드 페이즈이다.The code phase CP1 corresponding to the maximum value Pmax of the correlation integration value in FIG. 38 is the code phase of the replica C / A code, that is, the code phase of the C / A code.
그리고, 단말(3020)은, 예를 들면, 코드 페이즈(CP1)로부터 2분의 1칩 떨어진 코드 페이즈 중, 상관적산값이 작은 쪽의 상관적산값을 노이즈의 상관적산값(Pnoise)으로 한다.For example, the terminal 3020 sets the correlation integration value of the one with the smaller correlation integration value as the correlation integration value Pnoise among the code phases that are one-half chip away from the code phase CP1.
단말(3020)은, Pmax와 Pnoise의 차분을 Pmax로 나눈 값을 신호 강도(XPR)로서 규정한다. 신호 강도(XPR)는, 신호 강도의 일례이다.The terminal 3020 defines a value obtained by dividing the difference between Pmax and Pnoise by Pmax as the signal strength XPR. Signal strength XPR is an example of signal strength.
그리고, 단말(3020)은, XPR이 예를 들면, 0.2 이상인 경우에, 코드 페이즈(CP1)를 측위에 사용하는 코드 페이즈의 후보로 한다. 이하, 이 코드 페이즈를, 「후보 코드 페이즈」라고 한다. 후보 코드 페이즈는 측위에 사용하는 후보이며, 단말(3020)이 실제로 측위에 사용한다고는 한정할 수 없다.And if the XPR is 0.2 or more, for example, when the XPR is 0.2 or more, the terminal 3020 makes a code phase candidate which uses code phase CP1 for positioning. Hereinafter, this code phase is called "candidate code phase." The candidate code phase is a candidate used for positioning, and the terminal 3020 may not be limited to actually used for positioning.
도 39 및 도 40은, 후보 코드 페이즈와 시간 경과 등의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.39 and 40 are diagrams showing an example of the relationship between the candidate code phase and time lapse.
도 39는, 예를 들면, GPS 위성(12a)이 단말(3020)에 가까워지고 있는 상태를 나타내고 있다.39 shows a state where the
GPS 위성(12a)이 단말(3020)에 가까워지면, GPS 위성(12a)과 단말(3020)의 거리가 짧아지기 때문에, 후보 코드 페이즈(C1)는 시간 경과와 함께, 0에 가까워진다. When the
또, 동기용 주파수(F1)는, 시간 경과와 함께, 높아지도록 설정되어 있다. 이것은, GPS 위성(12a)이 단말(3020)에 가까워지고 있기 때문에 생기는 도플러 편이에 의해서, 전파(S1)가 단말(3020)에 도달할 때의 도달 주파수가 높아지는 것에 대응하기 위해서이다.The synchronization frequency F1 is set to increase with time. This is because the Doppler shift caused by the
단말(3020)은, 변동하는 도달 주파수에 효율적으로 동기 하기 위해서, 도 40에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 3개의 주파수 계열(F1, F2 및 F3)을 사용한다. 주파수 계열(F1) 등은 주파수 계열의 일례이다. 주파수 계열(F1과 F2)은 50헤르츠(Hz)의 주파수폭만큼 괴리하고 있다. 또, 주파수 계열(F1과 F3)은 50헤르츠(Hz)의 주파수폭만큼 괴리하고 있다. 50헤르츠(Hz)의 주파수 간격은 미리 규정되어 있다. 즉, 50헤르츠(Hz)의 주파수 간격은, 주파수 간격의 일례이다. 이 주파수 간격은, 단말(3020)이 실시하는 상관 처리에 있어서의 주파수 서치의 단계 간격 미만 에 있어서 규정되어 있다. 예를 들면, 주파수 서치의 단계 간격이 100헤르츠(Hz)이면(도 45B 참조), 100헤르츠(Hz) 미만에 있어서 규정된다.The terminal 3020 uses, for example, three frequency sequences F1, F2, and F3, as shown in FIG. The frequency series F1 and the like are examples of frequency series. The frequency series F1 and F2 are separated by a frequency width of 50 hertz (Hz). In addition, the frequency series F1 and F3 are separated by a frequency width of 50 hertz (Hz). A frequency interval of 50 hertz (Hz) is predefined. In other words, the frequency interval of 50 hertz (Hz) is an example of the frequency interval. This frequency interval is prescribed in less than the step interval of the frequency search in the correlation process performed by the
또한, 주파수 계열(F1) 등은 복수이면 되고, 제3 실시의 형태와는 달리, 예를 들면, 4개 이상이어도 된다. The frequency sequence F1 or the like may be a plurality, and, unlike the third embodiment, for example, four or more may be used.
도 40에 나타내는 바와 같이, 각 주파수 계열(F1) 등은, 도달 주파수의 도플러 편이를 예상해 시간 경과와 함께 변화하도록 설정된다.As shown in FIG. 40, each frequency series F1 etc. is set so that it may change with time over anticipation of the Doppler shift of arrival frequency.
그리고, 각 주파수 계열(F1) 등 중 어느 하나가, 도달 주파수의 도플러 편이에 가장 정밀도 좋게 추종하고 있을 것이다.And any one of each frequency series F1 etc. will follow the Doppler shift of arrival frequency most accurately.
주파수 계열(F1)에 있어서는 코드 페이즈(C1)가 산출된다. 그리고, 주파수 계열(F2)에 있어서는 코드 페이즈(C2)가 산출된다. 그리고, 주파수 계열(F3)에 있어서는 코드 페이즈(C3)가 산출된다.In the frequency series F1, the code phase C1 is calculated. In the frequency sequence F2, the code phase C2 is calculated. In the frequency sequence F3, the code phase C3 is calculated.
이와 같이, 3개의 코드 페이즈(C1) 등이 병행해 산출되는 것이지만, 신호 강도(XPR)가 가장 높은 상태로 산출된 후보 코드 페이즈가 가장 신뢰도가 높다고 가정할 수 있다.As described above, the three code phases C1 and the like are calculated in parallel, but it can be assumed that the candidate code phases calculated with the highest signal strength XPR have the highest reliability.
그런데, XPR이 가장 높은 주파수 계열(F1) 등이 유지된다고는 한정할 수 없다. 예를 들면, 도 40에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 시각 t1과 t2의 사이에 있어서는 주파수 계열(F1)로 산출한 후보 코드 페이즈(C1)의 XPR이 가장 높고, 시각 t2와 t3의 사이에 있어서는 주파수 계열(F2)로 산출한 후보 코드 페이즈(C2)의 XPR이 가장 높다. By the way, it cannot be limited that XPR maintains the highest frequency series F1 and the like. For example, as shown in FIG. 40, for example, between time t1 and t2, XPR of the candidate code phase C1 calculated with the frequency series F1 is the highest, and between time t2 and t3. In this case, the XPR of the candidate code phase C2 calculated by the frequency series F2 is the highest.
예상되는 도플러 편이에 의거하여, 각 주파수 계열(F1) 등의 주파수를 변경 하고 있는 것이기 때문에, 어느 1개의 주파수 계열로 산출한 후보 코드 페이즈는, 계속적으로, 다른 주파수 계열로 산출한 후보 코드 페이즈보다 정밀도가 높을 것이다. 바꿔 말하면, 예를 들면, 주파수 계열(F1)이, 다른 주파수 계열(F2 및 F3)에 비해, 실제의 도달 주파수에 가장 정밀도 좋게 계속 추종하고 있을 것이다.Based on the expected Doppler shift, the frequencies of each frequency series F1 and the like are changed, so that the candidate code phase calculated by one frequency series is continuously compared to the candidate code phases calculated by another frequency series. The precision will be high. In other words, for example, the frequency sequence F1 will continue to follow the actual reached frequency most accurately than the other frequency sequences F2 and F3.
이 때문에, 시간 경과에 의해서 주파수 계열이 바뀌는 경우에는, XPR이 높은 상태로 산출된 후보 코드 페이즈가, 정밀도가 가장 높다고는 한정할 수 없다.For this reason, when the frequency sequence is changed over time, the candidate code phase calculated in the state of high XPR is not limited to the highest accuracy.
이 점, 단말(3020)은, 이하의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성에 의해서, 약전계 하에서, 후보 코드 페이즈의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.In this regard, the terminal 3020 can perform positioning with high accuracy after verifying the precision of the candidate code phase under the weak electric field by the following hardware configuration and software configuration.
(단말(3020)의 주된 하드웨어 구성에 대해서)(About main hardware configuration of terminal 3020)
도 41은, 단말(3020)의 주된 하드웨어 구성을 나타내는 개략도이다.41 is a schematic diagram showing a main hardware configuration of the
도 41에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 컴퓨터를 가지며, 컴퓨터는, 버스(3022)를 갖는다. 버스(3022)에는, CPU(Central Processing Unit)(3024), 기억 장치(3026) 등이 접속되어 있다. 기억장치(3026)는, 예를 들면, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등이다.As shown in FIG. 41, the terminal 3020 has a computer, and the computer has a
또, 버스(3022)에는, 입력 장치(3028), 전원 장치(3030), GPS 장치(3032), 표시 장치(3034), 통신 장치(3036) 및 시계(3038)가 접속되어 있다.In addition, an
(GPS 장치(3032)의 구성에 대해서)(About the structure of GPS device 3032)
도 37은, GPS 장치(3032)의 구성을 나타내는 개략도이다.37 is a schematic diagram showing the configuration of the
도 37에 나타내는 바와 같이, GPS 장치(3032)는, RF부(3032a)와 베이스 밴드 부(3032b)로 구성된다.As shown in FIG. 37, the
RF부(3032a)는, 안테나(3033a)로 전파(S1) 등을 수신한다. 그리고, 증폭기인 LNA(3033a)가, 전파(S1)에 실려 있는 C/A코드 등의 신호를 증폭한다. 그리고, 믹서(3033c)가, 신호의 주파수를 다운 컨버트한다. 그리고, 직교(IQ) 검파기(3033d)가 신호를 IQ분리한다. 계속해서, A/D컨버터(3033e1 및 3033e2)가, IQ분리된 신호를 각각 디지털 신호로 변환하도록 구성되어 있다.The
베이스 밴드부(3032b)는, RF부(3032a)로부터 디지털 신호로 변환된 신호를 수신하고, 신호를 샘플링하여 적산하고, 베이스 밴드부(3032b)가 유지하고 있는 C/A코드의 상관을 취하도록 구성되어 있다. 베이스 밴드부(3032b)는, 예를 들면, 128개의 상관기(도시 생략) 및 적산기(도시 생략)를 가지며, 동시에 128의 위상에 있어서, 상관 처리를 행할 수 있도록 되어 있다. 상관기는 상술한 코히런트 처리를 행하기 위한 구성이다. 적산기는 상술한 인코히런트 처리를 행하기 위한 구성이다. The
(단말(3020)의 주된 소프트웨어 구성에 대해서)(About main software configuration of terminal 3020)
도 43은, 단말(3020)의 주된 소프트웨어 구성을 나타내는 개략도이다.43 is a schematic diagram showing the main software configuration of the
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 각부를 제어하는 제어부(3100), 도 41의 GPS 장치(3032)에 대응하는 GPS부(3102), 시계(3038)에 대응하는 계시부(3104) 등을 갖고 있다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 includes a
단말(3020)은, 또, 각종 프로그램을 저장하는 제1 기억부(3110), 각종 정보를 저장하는 제2 기억부(3150)를 갖는다. The terminal 3020 further includes a
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제2 기억부(3150)에, 항법 메시지(3152)를 저장하고 있다. 항법 메시지(3152)는, 알마낙(3152a) 및 에피메리스(3152b)를 포함한다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the navigation message 3152 in the
단말(3020)은, 알마낙(3152a) 및 에피메리스(3152b)를, 측위를 위해서 사용한다.The terminal 3020 uses the almanac 3152a and the epimeris 3152b for positioning.
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제2 기억부(3150)에, 초기 위치 정보(3154)를 저장하고 있다. 초기 위치(QC0)는 예를 들면, 전회의 측위 위치이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the initial positional information 3154 in the
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 관측 가능 위성 산출 프로그램(3112)을 저장하고 있다. 관측 가능 위성 산출 프로그램(3112)은, 제어부(3100)가, 초기 위치 정보(3154)에 나타나는 초기 위치(QC0)를 기준으로 하여, 관측 가능한 GPS 위성(12a) 등을 산출하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the observable satellite calculation program 3112 in the
구체적으로는, 제어부(3100)는, 알마낙(3152a)을 참조하여, 계시부(3104)에 의해서 계측한 현재 시각에 있어서 관측 가능한 GPS 위성(12a) 등을 판단한다. 제어부(3100)는, 관측 가능한 GPS 위성(12a) 등(이하, 「관측 가능 위성」이라고 한다)을 나타내는 관측 가능 위성 정보(3156)를 제2 기억부(3150)에 저장한다. 제3 실시의 형태에 있어서는, 관측 가능 위성은, GPS 위성(12a 내지 12h)이다(도 35 및 도 43 참조).Specifically, the
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 추정 주파수 산출 프로그램(3114)을 저장하고 있다. 추정 주파수 산출 프로그램(3114)은, 제어부(3100)가, GPS 위성(12a) 등으로부터의 전파(S1) 등의 수신 주파수를 추정하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the estimated frequency calculating program 3114 in the
이 수신 주파수는, 전파(S1)가 단말(3020)에 도달할 때의 도달 주파수이다. 보다 상세하게는, 이 수신 주파수는, 전파(S1)가 단말(3020)에 도달하고, 또한 단말(3020)에 있어서 다운 컨버트되었을 때의 중간(IF) 주파수이다.This reception frequency is the arrival frequency when the radio wave S1 reaches the
도 44는, 추정 주파수 산출 프로그램(3114)의 설명도이다.44 is an explanatory diagram of the estimated frequency calculating program 3114.
도 44에 나타내는 바와 같이, 제어부(3100)는, GPS 위성(12a) 등으로부터의 발신 주파수(H1)에 도플러 편이(H2)를 더하여, 추정 주파수(A3)를 산출한다. GPS 위성(12a) 등으로부터의 발신 주파수(H1)는 기존이며, 예를 들면, 1,575.42MHz이다.As shown in FIG. 44, the
도플러 편이(H2)는, 각 GPS 위성(12a) 등과 단말(3020)의 상대 이동에 의해서 생긴다. 제어부(3100)는, 에피메리스(3152b)와 초기 위치(QC0)에 의해서 현재 시각에 있어서의 각 GPS 위성(12a) 등의 시선 속도(단말(3020)의 방향에 대한 속도)를 산출한다. 그리고, 그 시선 속도에 의거하여, 도플러 편이(H2)를 산출한다.The Doppler shift H2 is generated by the relative movement of each
제어부(3100)는, 관측 가능 위성인 GPS 위성(12a) 등마다, 추정 주파수(A3)를 산출한다.The
또한, 추정 주파수(A3)에는, 단말(3020)의 클록(기준 발진기:도시 생략)의 드리프트만큼의 오차를 포함한다. 드리프트란, 온도 변화에 의한 발진 주파수의 변화이다.In addition, the estimated frequency A3 includes an error equal to the drift of the clock (reference oscillator: not shown) of the
이 때문에, 제어부(3100)는, 추정 주파수(A3)를 중심으로 하여, 소정의 폭의 주파수에 있어서 전파(S1) 등을 서치한다. 예를 들면, (A3-100)kHz의 주파수로부터 (A3+100)kHz의 주파수의 범위를, 100Hz마다의 주파수로 전파(S1) 등을 서치한다.For this reason, the
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 메저먼트 산출 프로그램(3116)을 저장하고 있다. 메저먼트 산출 프로그램(3116)은, 제어부(3100)가, GPS 위성(12a) 등으로부터 수신한 C/A코드와 단말(3020)이 생성한 레플리카 C/A코드의 상관 처리를 행하여, 상관적산값의 최대값(Pmax), 노이즈의 상관적산값(Pnoise), 후보 코드 페이즈 및 수신 주파수를 포함하는 메저먼트를 산출하기 위한 프로그램이다. 메저먼트 산출 프로그램(3116)과 제어부(3100)는, 위상산출부의 일례이며, 수신 주파수 특정부의 일례이기도 하다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the measurement calculation program 3116 in the
도 45A~45C는, 메저먼트 산출프로그램(3116)의 설명도이다. 45A to 45C are explanatory diagrams of the measurement calculation program 3116.
도 45A에 나타내는 바와 같이, 제어부(3100)는 베이스 밴드부(3032b)에 의해서, C/A코드의 1칩을 예를 들면, 등간격으로 분할하여, 상관 처리를 행한다. C/A코드의 1칩은, 예를 들면, 32등분된다. 즉, 32분의 1칩의 위상폭(제1 위상폭(W1)) 간격으로 상관 처리를 행한다. 그리고, 제어부(3100)가 상관 처리를 행할 때의 제1 위상폭(W1) 간격의 위상을 제1 샘플링 위상(SC1)이라고 한다.As shown in FIG. 45A, the
제1 위상폭(W1)은, 전파(S1) 등이 단말(3020)에 도달할 때의 신호 강도가 -155dBm 이상인 경우에, 상관 최대값(Pmax)을 검출할 수 있는 위상폭으로서 규정되어 있다. 32분의 1칩의 위상폭이면, 신호 강도가 -155dBm 이상이면 약전계라도, 상관 최대값(Pmax)을 검출할 수 있는 것이 시뮬레이션에 의해서 밝혀져 있다.The first phase width W1 is defined as the phase width at which the correlation maximum value Pmax can be detected when the signal strength when the radio wave S1 or the like reaches the terminal 3020 is -155 dBm or more. . Simulation results show that the correlation maximum value Pmax can be detected even with a weak electric field if the signal width is -155 dBm or more with a phase width of 1/32 chips.
도 45B에 나타내는 바와 같이, 제어부(3100)는, 추정 주파수(A3)를 중심으로 하여, ±100kHz의 주파수 범위를 제1 위상폭(W1)씩 어긋나게 하면서 상관 처리를 행한다. 이때, 주파수를 100Hz씩 어긋나게 하면서, 상관 처리를 행한다.As shown in FIG. 45B, the
도 45C에 나타내는 바와 같이, 베이스밴드부(3032b)에서는, 2칩분의 위상(C1내지 C64)에 대응하는 상관값 적산(P)이 출력된다. 각 위상(C1 내지 C64)이, 제1 샘플링 위상(SC1)이다.As shown in Fig. 45C, the
제어부(3100)는 메저먼트 산출 프로그램(3116)에 의거하여, 예를 들면, C/A코드의 제1 칩으로부터 제1,023칩까지를 서치한다.The
제어부(3100)는, Pmax 및 Pnoise에 의거하여 XPR을 산출하고, 가장 XPR이 큰 상태에 대응하는 코드 페이즈(CPC1), 수신 주파수(fC1, PCmax1 및 PCnoise1)를 현재 메저먼트 정보(3160)로 한다. 코드 페이즈(CPC1), 수신 주파수(fC1, PCmax1 및 PCoise1)를 총칭하여, 메저먼트라고 한다. 단말(3020)은, 각 GPS 위성(12a) 등마다 메저먼트를 산출한다.The
또한, 코드 페이즈(CPC1)는, 거리로 환산되어 있다. 상술한 바와 같이, C/A코드의 코드 길이는, 예를 들면, 300킬로미터(㎞)이기 때문에, C/A코드의 단수 부분인 코드 페이즈도 거리로 환산할 수 있다.The code phase CPC1 is converted into distances. As described above, the code length of the C / A code is, for example, 300 kilometers (km), so that the code phase, which is the singular part of the C / A code, can also be converted into a distance.
제어부(3100)는, 관측 가능 위성 중, 예를 들면, 6개의 GPS 위성(12a) 등에 대해서, 각각 메저먼트를 산출한다. 또한, 동일한 GPS 위성(12a) 등에 대한 메저먼트를, 대응하는 메저먼트라고 한다. 예를 들면, GPS 위성(12a)에 대한 코드 페이즈(CPC1)와 GPS 위성(12a)에 대한 주파수(fC1)는 대응하는 메저먼트이다. 주파 수(fC1)는, GPS 위성(12a)으로부터의 전파(S1)를 수신했을 때의 수신 주파수이다.The
또한, 제3 실시의 형태와는 달리, 상관 처리의 방법으로서는, 내로우 코릴레이트(예를 들면, 일본국 특허공개 2000-312163호 공보 참조)를 채용해도 된다.Unlike the third embodiment, as a method of correlation processing, narrow correlates (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-312163) may be employed.
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 메저먼트 보존 프고그램(3118)을 저장하고 있다. 메저먼트 보존 프로그램(3118)은, 제어부(3100)가, 메저먼트를 제2 기억부(3150)에 보존하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the measurement storage program 3118 in the
제어부(3100)는, 새로운 메저먼트를 현재 메저먼트 정보(3160)로서 제2 기억부(3150)에 저장함과 함께, 기존의 현재 메저먼트 정보(3160)를 전회 메저먼트 정보(3162)로서 제2 기억부(3150)에 저장한다. 전회 메저먼트 정보(3162)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPC0), 주파수(fC0, PCmax0 및 PCnoise0)를 포함한다.The
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 주파수 평가 프로그램(3120)을 저장하고 있다. 주파수 평가 프로그램(3120)은, 제어부(3100)가, 전회 측위 시의 수신 주파수(fC0)와 현재 측위 시의 수신 주파수(fC1)의 주파수차가 주파수 임계값(α3) 이내인지의 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 주파수 임계값(α3) 이내의 범위는, 주파수 계열(F1, F2 및 F3)의 주파수 간격 미만의 임계값에 의해서, 미리 규정되어 있다. 상술한 바와 같이, 주파수 간격이 50헤르츠(Hz)이면, 주파수 임계값(α3)은, 예를 들면, 30헤르츠(Hz)이다. 상술한 주파수 평가 프로그램(3120) 및 제어부(3100)는, 주파수차 평가부의 일례이다. 그리고, 주파수 임계값(α3) 이내의 범위는, 미리 규정한 주파수차 허용 범위 내의 일례이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the frequency evaluation program 3120 in the
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 예측 코드 페이즈 산출 프로그램(3122)을 저장하고 있다. 예측 코드 페이즈 산출 프로그램(3122)은, 제어부(3100)가, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPC0)와, 전파(S1) 등의 도플러 편이와, 전회 측위 시로부터의 경과 시간(dt)에 의거하여, 현재의 위상을 예측하여 예측 코드 페이즈(CPCe)를 산출하기 위한 프로그램이다. 예측 코드 페이즈(CPCe)는, 예측 위상의 일례이다. 예측 코드 페이즈 산출 프로그램(3122)과 제어부(3100)는, 예측 위상 산출부의 일례이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the predictive code phase calculating program 3122 in the
또한, 예측 코드 페이즈(CPCe)는, 거리로 환산되어 있다.The prediction code phase CPCe is converted into distances.
도 46은, 예측 코드 페이즈 산출 프로그램(3122)의 설명도이다.46 is an explanatory diagram of a predictive code phase calculating program 3122.
도 46에 나타내는 바와 같이, 제어부(3100)는, 예를 들면, 식 3에 의해서, 예측 코드 페이즈(CPCe)를 산출한다.As shown in FIG. 46, the
제어부(3100)는, 식 3에 나타내는 바와 같이, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPC0)로부터, 예를 들면, GPS위성(12a)과 단말(3020)의 상대 이동 속도에 전회 측위 시로부터의 경과 시간(dt)을 곱한 값을 뺌으로써, 예측 코드 페이즈(CPCe)를 산출한다.As shown in Formula 3, the
또한, 식 3에 있어서, 예측 코드 페이즈(CPCe), 전회 코드 페이즈(CPC0)는, 거리로 환산되어 있다.In Equation 3, the prediction code phase CPCe and the previous code phase CPC0 are converted into distances.
여기서, 전파(S1) 등은, 광속으로 전파한다. 이 때문에, 광속을 전파(S1) 등의 발신 주파수(H1)로 나눔으로써, 도플러 편이 1헤르츠(Hz)에 대응하는 개략의 속도를 산출할 수 있다. 즉, 도플러 편이가 플러스(+) 1헤르츠(Hz)라고 하는 것 은, GPS 위성(12a)이 초속 0.19미터(m/s)로 단말(3020)에 가까워지고 있다고 하는 것이다. 이 때문에, 예측 코드 페이즈(CPCe)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPC0)보다 짧아진다. 여기서, 도플러 편이는, 예를 들면, 전회 측위 시의 주파수(fC0)와 발신 주파수(H1)의 차분이다.Here, the radio wave S1 and the like propagate at the light beam. For this reason, by dividing the luminous flux by the transmission frequency H1 such as the radio wave S1, it is possible to calculate the approximate speed corresponding to one hertz (Hz) of the Doppler shift. In other words, a Doppler shift of plus (+) 1 hertz (Hz) means that the
이에 대해서, 도플러 편이가 마이너스(-) 1헤르츠(Hz)라고 하는 것은, GPS 위성(12a)이 초속 0.19미터(m/s)로 단말(3020)로부터 멀어지고 있다는 것이다. 이 때문에, 예측 코드 페이즈(CPCe)는, 전회 측위 시의 코드 페이즈(CPC0)보다 길어진다.On the other hand, a Doppler shift of minus one hertz (Hz) indicates that the
또한, 식 3은, 전회 측위 시로부터의 경과 시간이 단시간이라는 조건에 있어서 성립하는 것이다. 바꿔 말하면, 식 3은, 코드 페이즈와 경과 시간의 관계를 그래프상에서 직선으로서 나타낼 수 있는 한에 있어서 성립한다.In addition, Formula 3 is established on the condition that elapsed time from last positioning time is a short time. In other words, Equation 3 holds as long as the relationship between the code phase and the elapsed time can be represented as a straight line on the graph.
또, 제3 실시의 형태와는 달리, 전회 측위 시의 주파수(fC0)와 발신 주파수(H1)의 차분과, 현재 측위 시의 주파수(fC1)와 발신 주파수(H1)의 차분의 평균값을, 도플러 편이라고 해도 된다. 이로 인해, 예측 코드 페이즈(CPCe)를 한층 더 정확하게 산출할 수 있다.In addition, unlike the third embodiment, the average value of the difference between the frequency fC0 and the outgoing frequency H1 at the last positioning and the difference between the frequency fC1 and the outgoing frequency H1 at the current positioning is determined. It may be a side. As a result, the prediction code phase CPCe can be calculated more accurately.
제어부(3100)는, 산출한 예측 코드 페이즈(CPCe)를 나타내는 예측 코드 페이즈 정보(3164)를 제2 기억부(3150)에 저장한다.The
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 코드 페이즈 평가 프로그램(3124)을 저장하고 있다. 코드 페이즈 평가 프로그램(3124)은, 제어부(3100)가, 현재의 코드 페이즈(CPC1)와 예측 코드 페이즈(CPCe)의 코드 페이 즈차가 코드 페이즈 임계값(β3)(이하, 「임계값(β3)」이라고 한다) 이하인지의 여부를 판단하기 위한 프로그램이다. 임계값(β3) 이하의 범위는, 위상차 허용 범위 내의 일례이다. 코드 페이즈 평가 프로그램(3124)과 제어부(3100)는, 위상차 평가부의 일례이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the code phase evaluation program 3124 in the
임계값(β3)은, 미리 규정되어 있다. 임계값(β3)은, 예를 들면, 80미터(m)이다.The threshold value β3 is defined in advance. The threshold value β3 is 80 meters (m), for example.
제어부(3100)는, 상술한 주파수 평가 프로그램(3120)에 의해서 임계값(α3) 이하의 주파수 차분이라고 판단한 코드 페이즈(CPC1)를, 코드 페이즈 평가 프로그램(3124)에 의거하는 판단의 대상으로 한다.The
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 측위 사용 코드 페이즈 결정 프로그램(3126)을 저장하고 있다. 측위 사용 코드 페이즈 결정 프로그램(3126)은, 제어부(3100)가, 주파수 임계값(α3) 이내의 주파수차이며, 또한, 임계값(β3) 이하의 코드 페이즈차인 GPS 위성(12a) 등의 코드 페이즈(CPC1) 등을, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)로서 결정하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the positioning use code phase determination program 3126 in the
주파수 임계값(α3) 이내가 아닌 주파수차에 대응하는 GPS 위성(12a) 등의 코드 페이즈(CPC1) 등을 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)로서 결정하지 않고, 측위로부터 배제한다. 그리고, 주파수 임계값(α3) 이내의 주파수차에 대응하고, 또한 임계값(β3) 이하의 코드 페이즈차에 대응하는 코드 페이즈(CPC1)를 측위에 사용하는 것이다. 즉, 측위 사용 코드 페이즈 결정 프로그램(3126)과 제어부(3100)는, 위상 배제부의 일례이다.The code phase CPC1 such as the
제3 실시의 형태에 있어서는, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)는, 예를 들면, GPS 위성(12a, 12b, 12c 및 12d)에 각각 대응하는 CPC1fa, CPC1fb, CPC1fc 및 CPC1fd로 한다.In the third embodiment, the positioning use code phases CPC1f are, for example, CPC1fa, CPC1fb, CPC1fc, and CPC1fd corresponding to the
제어부(3100)는, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)를 나타내는 측위 사용 코드 페이즈 정보(3166)를 제2 기억부(3150)에 저장한다.The
또한, 본 실시 형태에 있어서, 코드 페이즈(CPC1)를 측위에 사용하는 것과, 코드 페이즈(CPC1)를 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)로 하는 것은, 같은 의미이다.In addition, in this embodiment, using code phase CPC1 for positioning and making code phase CPC1 the positioning use code phase CPC1f are synonymous.
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 측위 프로그램(3128)을 저장하고 있다. 측위 프로그램(3128)은, 제어부(3100)가, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)를 사용해 현재 위치를 측위하기 위한 프로그램이다. 측위 프로그램(3128)과 제어부(3100)는, 측위부의 일례이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the positioning program 3128 in the
측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)는, 상술한 임계값(β3) 이내의 코드 페이즈(CPC1) 등이다. 즉, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)를 사용해 현재 위치를 측위 하는 것은, 임계값(β3) 이내의 코드 페이즈(CPC1) 등을 사용해 현재 위치를 측위 하는 것과 같은 의미이다. The positioning use code phase CPC1f is a code phase CPC1 within the above-described threshold value β3 and the like. In other words, positioning the current position using the positioning use code phase CPC1f is equivalent to positioning the current position using the code phase CPC1 or the like within the threshold value β3.
제어부(3100)는, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)가 3개 이상 있는 경우에는, 그들 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)를 사용해 현재 위치를 측위하고, 측위 위치(QC1)를 산출한다.When there are three or more positioning use code phases CPC1f, the
제어부(3100)는, 산출한 측위 위치(QC1)를 나타내는 측위 위치 정보(3168)를 제2 기억부(3150)에 저장한다.The
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 측위 위치 출력 프로그램(3130)을 저장하고 있다. 측위 위치 출력 프로그램(3130)은, 제어부(3100)가, 측위 위치(QC1)를 표시 장치(3034)(도 41 참조)에 표시하기 위한 프로그램이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the positioning position output program 3130 in the
도 43에 나타내는 바와 같이, 단말(3020)은, 제1 기억부(3110)에, 코드 페이즈 임계값 설정 프로그램(3132)을 저장하고 있다. 코드 페이즈 임계값 설정 프로그램(3132)은, 제어부(3100)가, C/A코드의 수신 상태에 의거하여, 임계값(β3)을 결정하기 위한 프로그램이다. 이 코드 페이즈 임계값 설정 프로그램(3132)과 제어부(3100)는, 위상차 허용 범위 결정부의 일례이다.As shown in FIG. 43, the terminal 3020 stores the code phase threshold setting program 3132 in the
도 47은, 코드 페이즈 임계값 설정 프로그램(3132)의 설명도이다.47 is an explanatory diagram of the code phase threshold setting program 3132.
도 47의 표를 조건표라고 한다. The table of FIG. 47 is called a condition table.
조건표는 드리프트 확정성(130b), 추적 중 위성수(130c), 강위성 존재성(130d), 약위성 존재성(130e), 강위성 비율(130f), 약위성 비율(130)g 및 경과 적산 시간(130h) 및 코드 페이즈 임계값(β3)을 포함한다.The condition table includes drift determinism (130b), number of satellites (130c) in tracking, presence of strong satellites (130d), presence of weak satellites (130e), ratio of weak satellites (130f), weakness ratio (130), and historical integration Time 130h and code phase threshold β3.
상술한 드리프트 확정성(130b), 추적 중 위성수(130c), 강위성 존재성(130d), 약위성 존재성(130e), 강위성 비율(130f), 약위성 비율(130g) 및 경과 적산 시간(130h)은, C/A코드의 수신 상태의 일례이다. 드리프트 확정성(130b) 등을 총칭하여 수신 상태라고 한다.Drift determinism (130b), satellite count (130c), strong satellite presence (130d), weak satellite presence (130e), weak satellite ratio (130f), weak satellite ratio (130g), and elapsed integration time 130h is an example of the reception state of the C / A code. The
상술한 바와 같이, 조건표는, 측위 모드(130a)를 포함한다. 측위 모드(130a)는, 통상 모드, 고감도 모드 및 이동 모드를 포함한다.As described above, the condition table includes the positioning mode 130a. The positioning mode 130a includes a normal mode, a high sensitivity mode, and a movement mode.
통상 모드는, 적산 시간(인코히런트 시간)의 초기 설정이 1초(s)이며, C/A코드의 신호 강도가 약한 경우에, 적산 시간을 4초(s), 8초(s), 24초(s)와 같이 단계적으로 길게 해 가는 측위 모드이다. 통상 모드는, GPS 장치(3032)의 안테나(3033a)에 입력하는 신호 강도가 예를 들면, 마이너스(-) 150dBM 이상의 경우에 적합한 측위 모드이다.In the normal mode, when the initial setting of the integration time (incoherent time) is 1 second (s), and the signal strength of the C / A code is weak, the integration time is 4 seconds (s), 8 seconds (s), It is positioning mode to lengthen step by step like 24 seconds (s). The normal mode is a positioning mode suitable for the case where the signal strength input to the
고감도 모드는, 적산 시간의 초기 설정이 1초(s)이며, C/A코드의 신호 강도가 약한 경우에, 적산 시간을 24초(s)로 즉시 길게 하는 측위 모드이다. 고감도 모드는, GPS 장치(3032)의 안테나(3033a)에 입력하는 신호 강도가 예를 들면, 마이너스(-) 150dBM 미만인 경우에 적합한 측위 모드이다.The high sensitivity mode is a positioning mode in which when the initial setting of integration time is 1 second (s) and the signal strength of the C / A code is weak, the integration time is immediately extended to 24 seconds (s). The high sensitivity mode is a positioning mode suitable when the signal strength input to the
이동 모드는, 적산 시간의 초기 설정이 1초(s)로 고정하는 측위 모드이다. 이동 모드는, 단말(3020)이 이동 중에 적합한 측위 모드이다.The movement mode is a positioning mode in which the initial setting of integration time is fixed at 1 second (s). The movement mode is a positioning mode suitable for the terminal 3020 during movement.
상술한 바와 같이, 조건표는, 드리프트 확정성(130b)을 포함한다. 드리프트란, 단말(3020)의 기준 클록(도시 생략)의 온도 변화에 의한 주파수 변화이다. 드리프트가 작을수록, 단말(3020)이 산출하는 메저먼트의 정밀도는 높아진다. 이 드리프트는, 3개 이상의 GPS 위성(12a) 등을 사용해 예비 측위함으로써 산출할 수 있다. 예비 측위에 의해서 단말(3020)의 시각 오차를 산출할 수 있다. 그리고, 이 시각 오차에 의거하여, 드리프트를 산출할 수 있다.As described above, the condition table includes
드리프트 확정성(130b)은, 단말(3020)은, 주파수의 설정값에 대한 주파수 오차가, 플러스마이너스(±) 50헤르츠(Hz) 이내인지의 여부를 나타내는 정보이다.The
단말(3020)은, 주파수의 설정값에 대한 주파수 오차가, 플러스마이너스(±) 50헤르츠(Hz) 이내인 경우에, 드리프트가 확정되어 있다(드리프트 확정성 있음)고 판단한다.The terminal 3020 determines that the drift is determined (with drift determinism) when the frequency error with respect to the set value of the frequency is within plus or minus (±) 50 hertz (Hz).
이에 대해서, 단말(3020)은, 주파수 오차가, 플러스마이너스(±) 50헤르츠(Hz)보다 큰 경우에, 드리프트가 확정되어 있다(드리프트 확정성 있음)고 판단 한다.In contrast, the terminal 3020 determines that the drift is determined (with drift determinism) when the frequency error is greater than plus or minus (±) 50 hertz (Hz).
플러스마이너스(±) 50헤르즈(Hz) 이내의 주파수 범위는, 미리 규정한 드리프트 허용 범위의 일례이다.The frequency range within plus or minus (±) 50 hertz (Hz) is an example of the drift allowable range predefined.
상술한 바와 같이, 단말(3020)은, 주파수의 설정값에 대한 주파수 오차가, 플러스마이너스(±) 50헤르츠(Hz) 이내인 경우에 드리프트 확정성 있음이라고 판단하지만, 이 오차 범위는, 메저먼트 산출에 있어서의 주파수 단계(도 45B 참조) 미만의 범위에 있어서 규정되어 있다.As described above, the terminal 3020 determines that there is drift determinism when the frequency error with respect to the set value of the frequency is within plus or minus (±) 50 hertz (Hz), but this error range is measured. It is prescribed | regulated in the range below the frequency step (refer FIG. 45B) in calculation.
상술한 바와 같이, 조건표는, 추적 중 위성수(130c)를 포함한다. 추적 중 위성수(130c)는, 단말(3020)이 계속적으로 전파(S1) 등을 수신하고 있는 GPS 위성(12a) 등의 수이다.As described above, the condition table includes the satellite number 130c during tracking. The number of satellites 130c during tracking is the number of
상술한 바와 같이, 조건표는, 강위성 존재성(130d)을 포함한다. 강위성 존재성(130d)은, 신호 강도(XPR)가 0.7 이상인 GPS 위성(12a) 등(이하, 「강위성」이라고 한다)이 존재하는지의 여부를 나타낸다.As described above, the condition table includes the strong satellite presence 130d. The strong satellite presence 130d indicates whether or not the
단말(3020)은, 강위성이 1개라도 존재하는 경우에, 강위성 있음이라고 판단한다.The terminal 3020 determines that there is a strong power when there is even one hard power.
이에 대해서, 단말(3020)은, 강위성이 1개도 존재하지 않는 경우에, 강위성 없음이라고 판단한다.In contrast, the terminal 3020 determines that there is no strength when none of the strengths exist.
상술한 바와 같이, 조건표는, 약위성 존재성(130e)를 포함한다. 약위성 존재성(130e)는, 신호 강도(XPR)가 0.4 이하인 GPS 위성(12a) 등 (이하, 「약위성」이라고 한다)이 존재하는지의 여부를 나타낸다.As described above, the condition table includes weak satellite presence 130e. The weak satellite presence 130e indicates whether or not a
단말(3020)은, 약위성이 1개라도 존재하는 경우에, 약위성 있음이라고 판단한다.The terminal 3020 determines that there is weakness when at least one weakness exists.
이에 대해서, 단말(3020)은, 약위성이 1개도 존재하지 않는 경우에, 약위성 없음이라고 판단한다.In contrast, the terminal 3020 determines that there is no weakness when no weakness exists.
상술과 같이, 조건표는, 강위성 다수성(130f)을 포함한다. 강위성 다수성(130f)은, 단말(3020)이 추적 중인 GPS 위성(12a) 등이 모두 강위성인지의 여부를 나타낸다.As described above, the condition table includes the
단말(3020)은, 추적 중인 GPS 위성(12a) 등이 모두 강위성인 경우에, 「YES」라고 판단한다.The terminal 3020 determines "YES" when all the
이에 대해서, 단말(3020)은, 추적 중인 GPS 위성(12a) 등의 1개 이상이 강위성이 아닌 경우에, 「NO」라고 판단한다.On the other hand, the terminal 3020 determines "NO" when one or more of the
상술한 바와 같이, 조건표는, 약위성 다수성(130g)을 포함한다. 약위성 다수성(130g)은, 단말(3020)이 추적 중인 GPS 위성(12a) 등이 모두 약위성인지의 여부를 나타낸다.As mentioned above, the condition table includes the weak multiplicity 130g. The weak multiplicity 130g indicates whether the
단말(3020)은, 추적 중인 GPS 위성(12a) 등이 모두 약위성인 경우에, 「YES」라고 판단한다.The terminal 3020 determines "YES" when all the
이에 대해서, 단말(3020)은 추적 중인 GPS 위성(12a) 등의 1개 이상이 약위성이 아닌 경우에, 「NO」라고 판단한다.In contrast, the terminal 3020 determines that the terminal 3020 is "NO" when one or more of the
상술한 바와 같이, 조건표는, 경과 적산 시간(130h)을 포함한다. 경과 적산 시간(130h)은, 인코히런트의 개시로부터 현재 시각까지의 경과 시간(이하, 「경과 적산 시간」이라고 한다)이, 시간 임계값인 예를 들면, 12초(s) 이하인지의 여부를 나타낸다. 또한, 인코히런트의 개시로부터 현재 시각까지의 경과 시간은, 상관 처리를 개시하고 나서의 경과 시간과 같은 의미이다.As described above, the condition table includes the elapsed integration time 130h. The elapsed integration time 130h is whether or not the elapsed time from the start of the incoherent to the present time (hereinafter referred to as the "elapsed integration time") is a time threshold, for example, 12 seconds or less. Indicates. In addition, the elapsed time from the start of the incoherent to the present time has the same meaning as the elapsed time since the start of the correlation process.
단말(3020)은, 경과 적산 시간이 12초(s) 이하이면, 「YES」라고 판단한다.The terminal 3020 determines that it is "YES" if the elapsed integration time is 12 seconds (s) or less.
이에 대해서, 단말(3020)은, 경과 적산 시간이 12초(s)보다 긴 경우에는, 「NO」라고 판단한다.In contrast, when the elapsed integration time is longer than 12 seconds (s), the terminal 3020 determines that "NO".
또한 경과 적산 시간이 길수록, 일반적으로, 신호 강도(XPR)가 커지고, 코드 페이즈(CPC1)의 정밀도도 향상한다. 이 때문에, 시간 임계값은, 측위 정밀도에 대응하여 필요한 코드 페이즈(CPC1)의 정밀도에 따라 규정된다.In addition, as the elapsed integration time is longer, in general, the signal strength XPR is increased, and the accuracy of the code phase CPC1 is also improved. For this reason, a time threshold value is prescribed | regulated according to the precision of the code phase CPC1 required corresponding to positioning precision.
제어부(3100)는, 상술한 조건표에 포함되는 측위 모드(130a) 등의 조건에 의거하여, 코드 페이즈 임계값(β3)을 설정한다.The
예를 들면, 통상 모드로서, 드리프트 확정성(130b)가 「있음」이며, 추적 중 위성수(130c)가 8개 이상이고, 강위성 존재성(130d)이 「있음」이며, 강위성 다수성(130f)이 「YES」이고, 경과 적산 시간(130h)이 「YES」인 경우(Cond1)에는, 코드 페이즈 임계값(β3)을 최소값인 예를 들면, 19미터(m)로 설정한다.For example, as a normal mode, the
Cond1에 있어서는, 추적 중인 GPS 위성(12a) 등의 수가 충분히 많고, 또, 신 호 강도(XPR)도 양호하므로, 코드 페이즈 임계값(β3)을 작게 설정함으로써, 측위 정밀도를 향상시키는 것이다.In Cond1, the number of
또, Cond7은, Cond1과 비교해서 추적 중 위성수가 적다. 이 경우, 단말(3020)은, 코드 페이즈 임계값(β3)을 Cond1보다 큰 예를 들면, 52미터(m)로 설정한다. 이로 인해, Cond1에 비해 측위 정밀도는 열화하지만, 측위에 사용할 수 있는 GPS 위성의 수를 가능한 한 많이 확보할 수 있다.In addition, Cond7 has fewer satellites during tracking than in Cond1. In this case, the terminal 3020 sets the code phase threshold value β3 to, for example, 52 meters (m) larger than Cond1. This deteriorates positioning accuracy compared to Cond1, but ensures as many GPS satellites as possible for positioning.
이와 같이, 단말(3020)은, 같은 수신 상태이면, 추적 중인 GPS 위성(12a) 등의 수가 많을수록 코드 페이즈 임계값(β3)을 작게 설정하고, 추적 중인 GPS 위성(12a) 등의 수가 적을수록 코드 페이즈 임계값(β3)을 크게 설정하도록 되어 있다.As described above, the terminal 3020 sets the code phase threshold β3 to be smaller as the number of
또, 예를 들면, Cond3에 있어서는, 경과 적산 시간(130h)이 「NO」이기 때문에, Cond1에 비해 코드 페이즈(CPC1)의 정밀도가 나쁘다. 이 때문에, 단말(3020)은, 코드 페이즈 임계값(β3)을 Cond1보다 약간 큰 예를 들면, 25미터(m)로 설정함으로써, 측위 정밀도의 열화를 최소한도로 하면서, 측위 가능한 수의 코드 페이즈(CPC1)를 확보할 수 있다.For example, in Cond3, since the elapsed integration time 130h is "NO", the precision of the code phase CPC1 is worse than Cond1. For this reason, the terminal 3020 sets the code phase threshold value β3 slightly larger than Cond1, for example, 25 meters (m), thereby minimizing the deterioration of the positioning accuracy and minimizing the number of possible code phases ( CPC1) can be secured.
또, 예를 들면, Cond11에 있어서는, 추적 중 위성수가, 측위를 하기 위한 최소수인 3개인 경우가 있고, 또한, 약위성 다수성(130g)이 「YES」이기 때문에, 코드 페이즈 임계값(β3)을 작게 설정하면, GPS 위성(12a) 등의 수가 측위 가능한 수에 이르지 않는 경우가 있다. 이 때문에, 단말(3020)은, Cond1이나 Cond4 등보다 큰 예를 들면, 80미터(m)로 설정함으로써, 측위 정밀도의 열화를 허용 한도로 확보 하면서, 측위 가능한 수의 코드 페이즈(CPC1)를 확보하도록 되어 있다.For example, in Cond11, the number of satellites in tracking may be three, which is the minimum number for positioning, and the code phase threshold (β3) because the weakness multiplicity 130g is "YES". ), The number of
또한, 제3 실시의 형태에 있어서, 코드 페이즈(β)의 최대값은 80미터(m)로 설정하고 있다. 이 80미터(m)라고 하는 길이는, 단말(3020)이, 고속 이동부인 예를 들면, 신간선에 탑재되어 이동하면서, 1초(s) 간격으로 측위하고 있는 경우에 있어서, 전회 측위 시와 현재 시각의 사이에, 코드 페이즈가 변화하는 거리 이하의 길이로서 규정되어 있다.In addition, in 3rd Embodiment, the maximum value of the code phase (beta) is set to 80 meters (m). The length of this 80 meters (m) is at the time of the last positioning when the terminal 3020 is positioned at the interval of one second (s) while being mounted on the Shinkansen, for example, a high speed moving unit and moving. It is prescribed | regulated as length less than the distance which a code phase changes between time.
또, 예를 들면, Cond23에 있어서는, 이동 모드이기 때문에, 단말(3020)이 이동하기 위해서 단말(3020)에 도달하는 전파(S1) 등의 도달 주파수가 계속적으로 변동한다. 또한, 그 도달 주파수의 변동을 산출하는 것은 곤란하다. 이 때문에, 단말(3020)은, 코드 페이즈 임계값(β3)을 Cond1이나 Cond4 등보다 큰 예를 들면, 80미터(m)로 설정함으로써, 측위 정밀도를 허용 한도까지 열화시켜도, 측위 가능한 수의 코드 페이즈(CPC1)를 확보하도록 되어 있다.For example, in Cond23, since it is a moving mode, the arrival frequency of the radio wave S1 etc. which reaches the terminal 3020 continuously fluctuates in order for the terminal 3020 to move. In addition, it is difficult to calculate the fluctuation of the arrival frequency. For this reason, the terminal 3020 sets the code phase threshold value β3 larger than Cond1, Cond4, etc., for example, 80 meters (m), so that even if the positioning accuracy deteriorates to the allowable limit, the number of codes that can be measured The phase CPC1 is secured.
단말(3020)은, 상술한 바와 같이 구성되어 있다.The terminal 3020 is configured as described above.
단말(3020)은, 현재의 코드 페이즈(CPC1)와 예측 코드 페이즈(CPCe)의 코드 페이즈차가 미리 규정한 임계값(β3) 이하인지의 여부를 판단할 수 있다. 이 때문에, 단말(3020)은, 코드 페이즈(CPC1)의 정밀도를 검증할 수 있다.The terminal 3020 may determine whether the code phase difference between the current code phase CPC1 and the predictive code phase CPCe is equal to or less than a predetermined threshold value β3. For this reason, the terminal 3020 can verify the precision of the code phase CPC1.
또, 단말(3020)은, 임계값(β3) 이하의 코드 페이즈차에 대응하는 코드 페이즈(CPC1)를 사용하여, 현재 위치를 측위할 수 있다.In addition, the terminal 3020 can position the current position by using the code phase CPC1 corresponding to the code phase difference equal to or less than the threshold β3.
이로 인해, 단말(3020)은, 신호 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 코드 페이즈의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.For this reason, the terminal 3020 can perform the positioning with high accuracy after verifying the precision of the code phase of the positioning basic code under a weak electric field having a weak signal strength.
또, 단말(3020)은, 주파수 임계값(α3) 이내의 범위 외의 주파수(fC1)에 대응하는 코드 페이즈(CPC1)를 측위로부터 배제할 수 있다.In addition, the terminal 3020 can exclude the code phase CPC1 corresponding to the frequency fC1 outside the range within the frequency threshold α3 from positioning.
이것은, 단말(3020)이, C/A코드의 코드 페이즈(CPC1)의 정밀도를 검증할 뿐만 아니라, 코드 페이즈(CPC1)를 산출했을 때의 수신 주파수(fC1)의 정밀도도 검증할 수 있는 것을 의미한다.This means that the terminal 3020 can not only verify the accuracy of the code phase CPC1 of the C / A code, but also verify the accuracy of the reception frequency fC1 when the code phase CPC1 has been calculated. do.
이로 인해, 단말(3020)은, 신호 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 코드 페이즈의 정밀도를 검증한 후, 한층 더 정밀도 좋게 측위할 수 있다. For this reason, the terminal 3020 can carry out positioning with more precision after verifying the precision of the code phase of positioning base code under the weak electric field with weak signal strength.
또, 단말(3020)은, 예를 들면, 추적 중인 GPS 위성(12a) 등의 수가 많을수록, 코드 페이즈 임계값(β3)를 작게 하고, 상대적으로 정밀도가 높은 코드 페이즈(CPC1)만을 측위에 사용할 수 있다.For example, as the number of
이로 인해, 단말(3020)은, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 상대적으로 정밀도가 높은 코드 페이즈(CPC1)를 사용하여 측위할 수 있다.For this reason, the terminal 3020 can perform positioning using a relatively high code phase CPC1 under a weak electric field having a weak radio wave strength.
또, 단말(3020)은, 예를 들면, 수신하고 있는 C/A코드의 신호 강도(XPR)가 큰 GPS 위성(12a) 등의 수가 많을수록, 코드 페이즈 임계값(β3)을 작게 하여, 상대적으로 정밀도가 높은 코드 페이즈(CPC1)만을 측위에 사용할 수 있다.For example, the larger the number of
이로 인해, 단말(3020)은, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 상대적으로 정밀도가 높은 코드 페이즈(CPC1)를 사용하여 측위할 수 있다.For this reason, the terminal 3020 can perform positioning using a relatively high code phase CPC1 under a weak electric field having a weak radio wave strength.
또, 단말(3020)은, 예를 들면, 드리프트가 예를 들면, 플러스마이너스(±) 50헤르츠(Hz) 이내인 경우에, 코드 페이즈 임계값(β3)을 작게 하여, 상대적으로 정밀도가 높은 코드 페이즈(CPC1)만을 측위에 사용할 수 있다.In addition, when the drift is, for example, within plus or minus (±) 50 hertz (Hz), the terminal 3020 makes the code phase threshold value β3 small, so that the code with relatively high accuracy is achieved. Only phase CPC1 can be used for positioning.
이로 인해, 단말(3020)은, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 상대적으로 정밀도가 높은 코드 페이즈(CPC1)를 사용하여 측위할 수 있다.For this reason, the terminal 3020 can perform positioning using a relatively high code phase CPC1 under a weak electric field having a weak radio wave strength.
또, 단말(3020)은, 예를 들면, 경과 적산 시간이 길수록, 코드 페이즈 임계값(β3)을 작게 하여, 상대적으로 정밀도가 높은 코드 페이즈(CPC1)만을 측위에 사용할 수 있다.For example, as the elapsed integration time increases, the terminal 3020 can reduce the code phase threshold β3 and use only a relatively high code phase CPC1 for positioning.
이로 인해, 단말(3020)은, 전파 강도가 미약한 약전계 하에서, 상대적으로 정밀도가 높은 코드 페이즈(CPC1)를 사용하여 측위할 수 있다.For this reason, the terminal 3020 can perform positioning using a relatively high code phase CPC1 under a weak electric field having a weak radio wave strength.
또, 단말(3020)은, 추적 중인 GPS 위성(12a) 등의 수가 많을수록 코드 페이즈 임계값(β3)을 작게 설정하기 때문에, 정밀도가 높은 코드 페이즈(CPC1)를 사용하여 측위할 수 있다.In addition, since the terminal 3020 sets the code phase threshold value β3 smaller as the number of
또, 단말(3020)은, 추적 중인 GPS 위성(12a) 등의 수가 적을수록 코드 페이즈 임계값(β3)을 크게 설정하기 때문에, 측위 위치를 산출할 수 있을 가능성을 높게 할 수 있다.In addition, since the terminal 3020 sets the code phase threshold β3 larger as the number of the
이상이 제3 실시의 형태에 관한 단말(3020)의 구성이지만, 이하, 그 동작예를 주로 도 48을 사용해 설명한다.Although the above is the structure of the terminal 3020 which concerns on 3rd Embodiment, the operation example is demonstrated mainly using FIG. 48 below.
도 48은 단말(3020)의 동작예를 나타내는 개략 플로차트이다.48 is a schematic flowchart showing an operation example of the
우선, 단말(3020)은, 전파(S1) 등을 수신하고, 메저먼트를 산출한다(도 47의 단계 S301). 이 단계 S301은, 위상 산출 단계의 일례이다.First, the terminal 3020 receives the radio wave S1 and the like and calculates the measurement (step S301 of FIG. 47). This step S301 is an example of a phase calculation step.
계속해서, 단말(3020)은, 메저먼트를 보존한다(단계 S302).Subsequently, the terminal 3020 stores the measurement (step S302).
계속해서, 단말(3020)은, 현재 주파수(fC1)와 전회 주파수(fC0)의 주파수 차 분의 절대값이, 주파수 임계값(α3) 이하인지의 여부를 판단한다(단계 S303).Subsequently, the terminal 3020 determines whether or not the absolute value of the frequency difference between the current frequency fC1 and the previous frequency fC0 is equal to or less than the frequency threshold α3 (step S303).
단말(3020)은, 단계 S303에 있어서, 주파수 임계값(α3) 이하는 아니라고 판단한 주파수 차분에 대응하는 코드 페이즈(CPC1)를 측위에 사용하지 않는다(단계 S310). 즉, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)로는 하지 않는다.In step S303, the terminal 3020 does not use the code phase CPC1 corresponding to the frequency difference determined not to be less than or equal to the frequency threshold value α3 (step S310). In other words, the positioning use code phase CPC1f is not used.
이에 대해서, 단계(S303)에 있어서, 주파수 임계값(α3) 이하이라고 판단한 주파수 차분에 대응하는 코드 페이즈(CPC1)에 대해서는, 대응하는 예측 코드 페이즈(CPCe)를 산출한다(단계 S304). 이 단계 S304는, 예측 위상 산출 단계의 일례이다.In contrast, in step S303, for the code phase CPC1 corresponding to the frequency difference determined as equal to or less than the frequency threshold α3, the corresponding prediction code phase CPCe is calculated (step S304). This step S304 is an example of the predictive phase calculation step.
계속해서, 단말(3020)은, 코드 페이즈 임계값(β3)을 유지 또는 변경한다(단계 S305). 이 단계 S305는, 위상차 허용 범위 결정 단계의 일례이다.Subsequently, the terminal 3020 maintains or changes the code phase threshold value β3 (step S305). This step S305 is an example of the phase difference tolerance range determination step.
계속해서, 단말(3020)은, 코드 페이즈(CPC1)와 예측 코드 페이즈(CPCe)의 코드 페이즈차의 절대값이 임계값(β3) 이하인지의 여부를 판단한다(단계 S306). 이 단계 S306은, 위상 평가 단계의 일례이다. 단말(3020)은, 코드 페이즈차의 절대값이 임계값(β3) 이하라고 판단한 코드 페이즈(CPC1)를 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)로 한다.Subsequently, the terminal 3020 determines whether the absolute value of the code phase difference between the code phase CPC1 and the predictive code phase CPCe is equal to or less than the threshold β3 (step S306). This step S306 is an example of a phase evaluation step. The terminal 3020 sets the code phase CPC1, which determines that the absolute value of the code phase difference is equal to or less than the threshold β3, to be the positioning use code phase CPC1f.
계속해서, 단말(3020)은, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)가 3개 이상 있는지의 여부를 판단한다(단계 S307).Subsequently, the terminal 3020 determines whether or not there are three or more positioning use code phases CPC1f (step S307).
단계 S307에 있어서, 단말(3020)이, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)가 3개 미만이라고 판단한 경우에는, 측위가 불가능하기 때문에, 측위하는 일없이 종료한다.In step S307, when the terminal 3020 determines that the positioning use code phase CPC1f is less than three, since positioning is impossible, it ends without positioning.
이에 대해서, 단계 S307에 있어서, 단말(3020)이, 측위 사용 코드 페이 즈(CPC1f)가 3개 이상이라고 판단한 경우에는, 측위 사용 코드 페이즈(CPC1f)를 사용하여 측위한다(단계 S308). 이 단계 S308은, 측위 단계의 일례이다.In contrast, in step S307, when the terminal 3020 determines that there are three or more positioning use code phases CPC1f, the terminal 3020 performs positioning using the positioning use code phases CPC1f (step S308). This step S308 is an example of the positioning step.
계속해서, 단말(3020)은, 측위 위치(QC1)(도 43 참조)를 출력한다(단계 S309).Subsequently, the terminal 3020 outputs the positioning position QC1 (see FIG. 43) (step S309).
이상의 단계에 의해서, 단말(3020)은, 신호 강도가 미약한 약전계 하에서, 측위 기초 부호의 위상의 정밀도를 검증한 후, 정밀도 좋게 측위할 수 있다.By the above-described steps, the terminal 3020 can accurately perform positioning after verifying the accuracy of the phase of the positioning base code under a weak electric field having a weak signal strength.
본 발명은, 상술한 각 실시의 형태에 한정되지 않는다.This invention is not limited to each embodiment mentioned above.
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